水泥路面早期損壞原因及檢測修復新工藝
發布時間：2010-01-14 共2頁
摘 要：水泥路面是高等級公路主要路面結構型式之一。使用中的水泥路面，由于多種原因會 產生斷裂、裂縫、磨損等多種形式的損壞，嚴重影響道路運輸效果、經濟效益和社會效益。 因此，需要及時的保養維護或修復。針對水泥路面損壞的機理、原因，介紹了水泥路面狀 態現代檢測技術和修復機械。
關鍵詞：水泥路面 損壞機理 檢測技術 修復機械
水泥混凝土路面（簡稱水泥路面，俗稱白色路面）是公路，特 別是高等級公路的主要結構型式之一。它是以水泥與水拌和成水 泥漿為結合料，以碎（礫）石、砂為集料，加入適量的添加劑，攪 拌成水泥混凝土來鋪筑的路面。
水泥路面具有如下優點：
1）強度高、剛度大，具有較高的承載能力和擴散載荷的能 力。
2）穩定性好，受氣候條件等自然因素影響小，不易出現瀝青 路面的某些因穩定性不足而產生的損壞如變軟、癰包、車轍、波浪等，也不存在瀝青路面的老 化、龜裂等損壞現象。
3）耐久性好，抗磨耗能力強，而且能通行包括履帶式車輛 在內的各種運行機械。
4）水泥混凝土對油和大多數化學物質不敏感，有較強的抗侵 蝕能力。
5）表面較粗糙，抗滑性和附著性好，從而提高車輛行駛的穩 定性和車輛行駛性能的發揮。
6）水泥路面色澤鮮明，反光能力強，對夜間行車安全有利。
因此，在我國公路建設與發展中，水泥路面會占有越來越大 的比例。
1、水泥路面斷裂損壞機理
水泥道路從斷面上來看，自上而下分為4個層次。其中最 上面與車輪接觸的是面層——水泥路面板塊（簡稱水泥板塊）， 它直接承受各種行車載荷。接下來是基層與墊層，其作用是 擴散面層傳下來的集中載荷。最下面的是土基層，是整個公路的基礎。
理論上水泥板塊與路基緊貼在一起，車輪載荷均勻地傳遞到 土基層。水泥板塊主要承受壓應力，只要壓應力不超過水泥混凝 土抗壓強度，水泥板塊便不會損壞。但是，由于用材不當，或施 工工藝不合理，或施工質量控制不嚴等原因會造成水泥板塊與路 基之間出現先天性的或后天引起的貼合不良的現象，一旦兩者之 間出現空隙——水泥板塊懸空，在車輪載荷的作用下，懸空處的 水泥板塊承受彎曲變形造成的拉應力，而且水泥板塊承受的是脈 動載荷、其抗拉強度僅是抗壓強度的1/5～1/10，因此水泥板塊 很容易斷裂。
2、水泥路面狀態檢測工藝
水泥板塊一旦斷裂，其維修 作業量大、費用高，而且要長時間影響交通。因此，對已投入使 用的水泥路面應加強日常監控，盡早發現面層與基層之間的空 隙，并及早采取補救措施，以保證公路暢通，并延長其使用壽 命。
基于不同的基礎理論，水泥板塊是否懸空可以用不同的方法 檢測。最簡單、最直接，也是目前我國常用的傳統方法是鉆孔取 樣法，這是一種盲目的被動的方法。隨著科學技術的發展，聲波 法、雷達法、振動分析法等無損檢測方法已開始應用于水泥路面 狀態檢測中。
2.1 超聲波檢測技術
由于超聲波具有激發容易、檢測工藝簡單、操作方便、價格 便宜等優點，因此在道路狀態檢測中，特別是高等級水泥路面路 基檢測中的應用有著較廣泛的前景。
超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率（20Hz～20KHz）的 聲波。實踐證明，頻率愈高，檢測分辨率愈高，則檢測精度愈 高。因此實踐中利用超聲波檢測水泥路面狀態時，其上限頻率為 100KHz、下限頻率為20KHz。
超聲波是一種波，因此它在傳輸過程中服從波的傳輸規律。 例如：超聲波在材料中保持直線行進；在兩種不同材料的界面處 發生反射；傳播速度服從波的傳輸定理：ν＝λf（ν為波速，λ 為波長，f為波的頻率）。資料證明，波速對于水泥路面路基檢測 十分有用，因此一般也稱超聲波檢測法為波速法。
波速法是超聲波檢測水泥路面路基狀態的最基本的方法。研 究證明，波在介質材料中行進的速度愈大，則介質材料的堅硬性 愈大；反之，則介質材料愈松軟。而介質材料的堅硬性實質上也反 映了該種材料強度的高低，因此材料強度愈高，波速應愈大；材 料強度愈低，則波速應愈小。這樣，知道了波速，亦即知道了材 料強度。
在土工試塊及某些巖體中利用波速法進行無損檢測有比 較成熟的經驗，用得也比較廣泛。但水泥路面路基情況比較 特殊，作為無損檢測的超聲波探頭無法生根或埋置，從而造 成檢測工作的難度。因此，應該采用波速法與回彈法相組合的綜合法。
關鍵詞：水泥路面 損壞機理 檢測技術 修復機械
水泥混凝土路面（簡稱水泥路面，俗稱白色路面）是公路，特 別是高等級公路的主要結構型式之一。它是以水泥與水拌和成水 泥漿為結合料，以碎（礫）石、砂為集料，加入適量的添加劑，攪 拌成水泥混凝土來鋪筑的路面。
水泥路面具有如下優點：
1）強度高、剛度大，具有較高的承載能力和擴散載荷的能 力。
2）穩定性好，受氣候條件等自然因素影響小，不易出現瀝青 路面的某些因穩定性不足而產生的損壞如變軟、癰包、車轍、波浪等，也不存在瀝青路面的老 化、龜裂等損壞現象。
3）耐久性好，抗磨耗能力強，而且能通行包括履帶式車輛 在內的各種運行機械。
4）水泥混凝土對油和大多數化學物質不敏感，有較強的抗侵 蝕能力。
5）表面較粗糙，抗滑性和附著性好，從而提高車輛行駛的穩 定性和車輛行駛性能的發揮。
6）水泥路面色澤鮮明，反光能力強，對夜間行車安全有利。
因此，在我國公路建設與發展中，水泥路面會占有越來越大 的比例。
1、水泥路面斷裂損壞機理
水泥道路從斷面上來看，自上而下分為4個層次。其中最 上面與車輪接觸的是面層——水泥路面板塊（簡稱水泥板塊）， 它直接承受各種行車載荷。接下來是基層與墊層，其作用是 擴散面層傳下來的集中載荷。最下面的是土基層，是整個公路的基礎。
理論上水泥板塊與路基緊貼在一起，車輪載荷均勻地傳遞到 土基層。水泥板塊主要承受壓應力，只要壓應力不超過水泥混凝 土抗壓強度，水泥板塊便不會損壞。但是，由于用材不當，或施 工工藝不合理，或施工質量控制不嚴等原因會造成水泥板塊與路 基之間出現先天性的或后天引起的貼合不良的現象，一旦兩者之 間出現空隙——水泥板塊懸空，在車輪載荷的作用下，懸空處的 水泥板塊承受彎曲變形造成的拉應力，而且水泥板塊承受的是脈 動載荷、其抗拉強度僅是抗壓強度的1/5～1/10，因此水泥板塊 很容易斷裂。
2、水泥路面狀態檢測工藝
水泥板塊一旦斷裂，其維修 作業量大、費用高，而且要長時間影響交通。因此，對已投入使 用的水泥路面應加強日常監控，盡早發現面層與基層之間的空 隙，并及早采取補救措施，以保證公路暢通，并延長其使用壽 命。
基于不同的基礎理論，水泥板塊是否懸空可以用不同的方法 檢測。最簡單、最直接，也是目前我國常用的傳統方法是鉆孔取 樣法，這是一種盲目的被動的方法。隨著科學技術的發展，聲波 法、雷達法、振動分析法等無損檢測方法已開始應用于水泥路面 狀態檢測中。
2.1 超聲波檢測技術
由于超聲波具有激發容易、檢測工藝簡單、操作方便、價格 便宜等優點，因此在道路狀態檢測中，特別是高等級水泥路面路 基檢測中的應用有著較廣泛的前景。
超聲波是一種頻率高于人耳能聽到的頻率（20Hz～20KHz）的 聲波。實踐證明，頻率愈高，檢測分辨率愈高，則檢測精度愈 高。因此實踐中利用超聲波檢測水泥路面狀態時，其上限頻率為 100KHz、下限頻率為20KHz。
超聲波是一種波，因此它在傳輸過程中服從波的傳輸規律。 例如：超聲波在材料中保持直線行進；在兩種不同材料的界面處 發生反射；傳播速度服從波的傳輸定理：ν＝λf（ν為波速，λ 為波長，f為波的頻率）。資料證明，波速對于水泥路面路基檢測 十分有用，因此一般也稱超聲波檢測法為波速法。
波速法是超聲波檢測水泥路面路基狀態的最基本的方法。研 究證明，波在介質材料中行進的速度愈大，則介質材料的堅硬性 愈大；反之，則介質材料愈松軟。而介質材料的堅硬性實質上也反 映了該種材料強度的高低，因此材料強度愈高，波速應愈大；材 料強度愈低，則波速應愈小。這樣，知道了波速，亦即知道了材 料強度。
在土工試塊及某些巖體中利用波速法進行無損檢測有比 較成熟的經驗，用得也比較廣泛。但水泥路面路基情況比較 特殊，作為無損檢測的超聲波探頭無法生根或埋置，從而造 成檢測工作的難度。因此，應該采用波速法與回彈法相組合的綜合法。
