水泥混凝土桥面冻融破坏的原因与防治
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２ ． １ 混 凝 土 冻 融破 坏 机 理
混凝 土冻融破坏机理 ： 常温下硬化 的混凝 土是 由未水化 水泥 、 水泥水化产物、 集 料、 水、 空 气 共 同 组 成 的气—— 液—— 固三相平衡体系 ， 当混凝土 处于 负温度 下时 ， 其 内部 孔隙中的水分将发生从液 相到 固相的转 变。 由于水 的 固相
关键词 ： 混凝土 ； 冻融破坏 ； 防治措施 ； 钢纤 维混凝土
中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ５ ． ７
１ 引 言
文献标识码 ： ｃ
文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ １ ３ ３— ０ １
②加 引气剂 。它能改善 混凝土拌 合物的和易性 ， 减少混 凝土的离析 ， 提高混凝土 的密 实性 、 抗渗性 、 抗冻性 。 在建设部 和交 通部新颁 布的混凝 土 配合 比设计 规程与 施工规范 中 ， 明确指 出： 在严 寒地 区有水流作 用和冰雪 侵蚀 的混凝土 中 ， 必须掺入适 量 的引气剂 ， 并规定 不 同情 况下混 凝土含气 量的控制 范 围。在 黑龙江 省 ， 使用 比较 广泛 、 最具 代表性 的应属松香 酸钠了 ， 在绥满公路 阿城—— 尚志段增 幅 高速公路混凝土 中掺入 的即为此类引气剂。 （ ３ ） 混凝土 的振捣 密实与配合 比。 混凝土 的振捣密 实与配合 比优化 ， 是增强混凝土抗冻性 的必要条件 。从此次调 查桥 面破损 、 裂缝 的情况分 析 ， 造成 这种破坏 的原 因还 与混 凝土 的密 实性有 关。如距 阿城 Ｋ ８ ６ ＋ ５ ２ ５处的一个 三孔板 桥 ， 由于磨 损 ， 现在桥 面 已经露 出细 骨料 ， 是由于当时施工振 捣不 密实 ， 可见到骨 料中有许 多蜂 窝状小洞 ， 从 而导致混凝 土 内部 疏松 ， 这也是 此桥破损 的原
法 可归 纳 为 以下 两类 。
４ 桥面冻融破坏的防治措施 随着我 国科技 的进 步和工农 业的迅速发展 ， 城乡交流 日 益活跃 ， 道路交通量大 幅增 加 ， 大型 客车和重 型货车 也 日益 增多 ， 导致交通拥挤和车 辆的刹 车启 动频繁 ， 从 而对桥 梁面 层的结构强 度和使用性能要求更 高。因此 ， 钢纤维混凝土作 为一种新型维修桥 面铺装 的建筑材 料在 国内外得到迅 速发 展 。早在 ２ ０世 纪 ６ Ｏ年代 ， 美 国就 出现 了钢纤维 混凝 土桥 面 。在我 国， 自１ ９ ８ ６ 年大连 第一 届钢纤 维混 凝土科技 与应 用研究成果交流会 以来 ， 对钢纤维混凝土的力学性能和结构 研究越来越深入 ， 并在混凝 土修补 、 维 修桥面 等方面等 到应
体积为其液相体积的 １ ． １ 倍， 随着温度的降低 ， 空隙中的水 开始结冻 ， 由于冻胀 的压力作用 ， 若毛 细孔 中充 满 ９ ０ ％ 以上
的水 ， 则未冻结 的水受到压力从它孔 隙排 出。附近若有分 隔 的小气泡 ， 则压力水渗入小气泡 ， 组 织受 到一定程度的破坏 ， 使压力得到缓解。经过多次冻 融循 环后 ， 这种体积膨胀应力 造成 的损伤积累将会导致混凝土的永久性变形 ， 从而破坏混 凝土结构 。
李彦 阳 ， 郝 宇
（ １ ．黑龙江） ｋ －农垦大 学 ； ２ ．大庆高新技术产业开发 区规划建筑设计 院）
பைடு நூலகம்
摘 要： 以绥——满公路上水泥混凝土桥面为主要研究对象 ， 详细分析 了水泥混凝土桥面 冻融破 坏机理和 防 治措施 ， 同时对作为一种新型的维修桥面破损的建筑材料—— 钢纤维 混凝 土做 了简要介绍 。
２ ． ２ 混 凝 土桥 面破 坏 实例
此次在绥满公路阿城—— 尚志段 调查桥 面破坏 时观察 的２ ３座桥 中， 有一部 分混 凝 土桥 面破 坏 就属 于冻 融破 坏。 由于黑龙江省位于我国北部 ， 冬季寒冷多雨 ， 冰冻时间长 ， 因 此这类破坏属于普遍现象 。根据现场 观察取 样可 以得到产 生破坏 的主要原因 ： 桥 面铺装部 分混凝 土产生 细微裂 缝 ， 降 水由此处渗入路面基层 、 底基层 ， 再 由反复冻胀使裂缝变宽 ， 从而导致 既大又深的裂缝破 坏 。另外 由于混 凝土 路面在施 工时处在 冰冻时期 ， 当时铺筑时 已经产生冻胀破坏 。观察 中 有两处桥 面已经破坏十分严重 ， 因此 已经罩上 了一层沥青材 料。再如哈尔滨二环路安乐街附近的立交桥 ， 某些盖梁部分 也已经由于冻融原因而开裂。 ３ 影响冻融破坏 的因素 要对 混凝土冻融破坏现象进行预防 ， 首先要 了解冻融破 坏的影 响因素 ， 即混凝 土抗冻性 的影 响 因素 。失 重率 、 水灰 比、 拌和及振捣方 式等都 是 重要 的影 响 因素 。浆 体强 度越 高， 抗冻性越好 。集料本身的抗冻性能也会影响整个混凝土 的抗冻性能 。总之 ， 影 响混 凝土抗 冻性 的原 因很 多 ， 其 机理 也相当复杂。但从 本质上说 ， 混凝土抵抗冻融破坏 的能力 主 要取决于混凝土 自身的孔 隙特 征。 随着混凝土外加剂试 验研究与运用技术的不断进 步 ， 依 据混凝土抵抗冻融破坏机理而提出的引气混凝土 ， 在抵抗混 凝土冻融破坏的应用 中越 来越显 示 出它 的优点 与效果 。试 验资料证 明新拌混凝土的含气量每增加一个百分点 ， 混凝土 的抗冻标号将 比基准混凝 土有较 大程度 的提高 。在 不改变 混凝土结构 的基础上 ， 目前积极而有效地 防治冻融破坏 的方
２ ０ １ ３ 年 第 ３期 （ 总第 ２ ２ ９期）
黑 龙江交通 科技
ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ Ｉ ＡＯＴ Ｏ ＮＧ Ｋ ＥＪ ｌ
Ｎ ｏ． ３， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ２ ９ ）
水 泥 混凝 土桥 面冻 融破坏 的原 因与 防治
因之 一 。
２ １ 世 纪是科学技术 不 断更新 和 迅速发 展 的世 纪 ， 对 交 通土建工程提 出了更高层次的要求。近年来 ， 水泥混凝 土路 面技术虽然发生了 日新月异的变化 ， 但水 泥混 凝土路面裂缝 采用的防治措施问题仍然面临着 巨大挑战 。
２ 桥 面 冻 融 破坏 的原 因
混凝 土冻融破坏机理 ： 常温下硬化 的混凝 土是 由未水化 水泥 、 水泥水化产物、 集 料、 水、 空 气 共 同 组 成 的气—— 液—— 固三相平衡体系 ， 当混凝土 处于 负温度 下时 ， 其 内部 孔隙中的水分将发生从液 相到 固相的转 变。 由于水 的 固相
关键词 ： 混凝土 ； 冻融破坏 ； 防治措施 ； 钢纤 维混凝土
中图分类号 ： Ｕ ４ ４ ５ ． ７
１ 引 言
文献标识码 ： ｃ
文章编号 ： １ ０ ０ ８ — ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ １ ３ ３— ０ １
②加 引气剂 。它能改善 混凝土拌 合物的和易性 ， 减少混 凝土的离析 ， 提高混凝土 的密 实性 、 抗渗性 、 抗冻性 。 在建设部 和交 通部新颁 布的混凝 土 配合 比设计 规程与 施工规范 中 ， 明确指 出： 在严 寒地 区有水流作 用和冰雪 侵蚀 的混凝土 中 ， 必须掺入适 量 的引气剂 ， 并规定 不 同情 况下混 凝土含气 量的控制 范 围。在 黑龙江 省 ， 使用 比较 广泛 、 最具 代表性 的应属松香 酸钠了 ， 在绥满公路 阿城—— 尚志段增 幅 高速公路混凝土 中掺入 的即为此类引气剂。 （ ３ ） 混凝土 的振捣 密实与配合 比。 混凝土 的振捣密 实与配合 比优化 ， 是增强混凝土抗冻性 的必要条件 。从此次调 查桥 面破损 、 裂缝 的情况分 析 ， 造成 这种破坏 的原 因还 与混 凝土 的密 实性有 关。如距 阿城 Ｋ ８ ６ ＋ ５ ２ ５处的一个 三孔板 桥 ， 由于磨 损 ， 现在桥 面 已经露 出细 骨料 ， 是由于当时施工振 捣不 密实 ， 可见到骨 料中有许 多蜂 窝状小洞 ， 从 而导致混凝 土 内部 疏松 ， 这也是 此桥破损 的原
法 可归 纳 为 以下 两类 。
４ 桥面冻融破坏的防治措施 随着我 国科技 的进 步和工农 业的迅速发展 ， 城乡交流 日 益活跃 ， 道路交通量大 幅增 加 ， 大型 客车和重 型货车 也 日益 增多 ， 导致交通拥挤和车 辆的刹 车启 动频繁 ， 从 而对桥 梁面 层的结构强 度和使用性能要求更 高。因此 ， 钢纤维混凝土作 为一种新型维修桥 面铺装 的建筑材 料在 国内外得到迅 速发 展 。早在 ２ ０世 纪 ６ Ｏ年代 ， 美 国就 出现 了钢纤维 混凝 土桥 面 。在我 国， 自１ ９ ８ ６ 年大连 第一 届钢纤 维混 凝土科技 与应 用研究成果交流会 以来 ， 对钢纤维混凝土的力学性能和结构 研究越来越深入 ， 并在混凝 土修补 、 维 修桥面 等方面等 到应
体积为其液相体积的 １ ． １ 倍， 随着温度的降低 ， 空隙中的水 开始结冻 ， 由于冻胀 的压力作用 ， 若毛 细孔 中充 满 ９ ０ ％ 以上
的水 ， 则未冻结 的水受到压力从它孔 隙排 出。附近若有分 隔 的小气泡 ， 则压力水渗入小气泡 ， 组 织受 到一定程度的破坏 ， 使压力得到缓解。经过多次冻 融循 环后 ， 这种体积膨胀应力 造成 的损伤积累将会导致混凝土的永久性变形 ， 从而破坏混 凝土结构 。
李彦 阳 ， 郝 宇
（ １ ．黑龙江） ｋ －农垦大 学 ； ２ ．大庆高新技术产业开发 区规划建筑设计 院）
பைடு நூலகம்
摘 要： 以绥——满公路上水泥混凝土桥面为主要研究对象 ， 详细分析 了水泥混凝土桥面 冻融破 坏机理和 防 治措施 ， 同时对作为一种新型的维修桥面破损的建筑材料—— 钢纤维 混凝 土做 了简要介绍 。
２ ． ２ 混 凝 土桥 面破 坏 实例
此次在绥满公路阿城—— 尚志段 调查桥 面破坏 时观察 的２ ３座桥 中， 有一部 分混 凝 土桥 面破 坏 就属 于冻 融破 坏。 由于黑龙江省位于我国北部 ， 冬季寒冷多雨 ， 冰冻时间长 ， 因 此这类破坏属于普遍现象 。根据现场 观察取 样可 以得到产 生破坏 的主要原因 ： 桥 面铺装部 分混凝 土产生 细微裂 缝 ， 降 水由此处渗入路面基层 、 底基层 ， 再 由反复冻胀使裂缝变宽 ， 从而导致 既大又深的裂缝破 坏 。另外 由于混 凝土 路面在施 工时处在 冰冻时期 ， 当时铺筑时 已经产生冻胀破坏 。观察 中 有两处桥 面已经破坏十分严重 ， 因此 已经罩上 了一层沥青材 料。再如哈尔滨二环路安乐街附近的立交桥 ， 某些盖梁部分 也已经由于冻融原因而开裂。 ３ 影响冻融破坏 的因素 要对 混凝土冻融破坏现象进行预防 ， 首先要 了解冻融破 坏的影 响因素 ， 即混凝 土抗冻性 的影 响 因素 。失 重率 、 水灰 比、 拌和及振捣方 式等都 是 重要 的影 响 因素 。浆 体强 度越 高， 抗冻性越好 。集料本身的抗冻性能也会影响整个混凝土 的抗冻性能 。总之 ， 影 响混 凝土抗 冻性 的原 因很 多 ， 其 机理 也相当复杂。但从 本质上说 ， 混凝土抵抗冻融破坏 的能力 主 要取决于混凝土 自身的孔 隙特 征。 随着混凝土外加剂试 验研究与运用技术的不断进 步 ， 依 据混凝土抵抗冻融破坏机理而提出的引气混凝土 ， 在抵抗混 凝土冻融破坏的应用 中越 来越显 示 出它 的优点 与效果 。试 验资料证 明新拌混凝土的含气量每增加一个百分点 ， 混凝土 的抗冻标号将 比基准混凝 土有较 大程度 的提高 。在 不改变 混凝土结构 的基础上 ， 目前积极而有效地 防治冻融破坏 的方
２ ０ １ ３ 年 第 ３期 （ 总第 ２ ２ ９期）
黑 龙江交通 科技
ＨＥ Ｌ Ｌ ＯＮＧＪ Ｉ ＡＮＧ Ｊ Ｉ ＡＯＴ Ｏ ＮＧ Ｋ ＥＪ ｌ
Ｎ ｏ． ３， ２ ０ １ ３
（ Ｓ ｕ ｍ Ｎ ｏ ． ２ ２ ９ ）
水 泥 混凝 土桥 面冻 融破坏 的原 因与 防治
因之 一 。
２ １ 世 纪是科学技术 不 断更新 和 迅速发 展 的世 纪 ， 对 交 通土建工程提 出了更高层次的要求。近年来 ， 水泥混凝 土路 面技术虽然发生了 日新月异的变化 ， 但水 泥混 凝土路面裂缝 采用的防治措施问题仍然面临着 巨大挑战 。
２ 桥 面 冻 融 破坏 的原 因