水泥混凝土路面脫皮露骨的原因分析及處理措施

以昌樟高速公路梅林服務(wù)區(qū)為背景，為迎接交通部公路大檢查，業(yè)主單位要求對(duì)昌樟高速上的梅林服務(wù)區(qū)存在病害的水泥板進(jìn)行處理，要求達(dá)到顏色統(tǒng)一、美觀。在水泥板病害的調(diào)查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有很多的水泥板存在表面脫皮露骨的現(xiàn)象，水泥板雖然不存在結(jié)構(gòu)上的問(wèn)題，但這種破壞不僅影響美觀，而且影響行車平整度的要求。由于現(xiàn)行的規(guī)范采用稀漿封層處理方法，存在黑白顏色不統(tǒng)一的情況，針對(duì)此情況我們采用新型材料TK聚合物砂漿進(jìn)行了處理，以達(dá)到顏色統(tǒng)一，美觀和行車平整度的要求，從實(shí)施的效果來(lái)看，此材料不僅施工方便，造價(jià)低廉，值得進(jìn)一步的研究和推廣。

一、露骨產(chǎn)生的原因：

1、施工中使用低標(biāo)號(hào)水泥、過(guò)期或受潮結(jié)塊水泥，這些水泥活性差而影響混凝土強(qiáng)度。細(xì)度和安定性不符合要求，混凝土強(qiáng)度下降，經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

2、使用不符合規(guī)范要求的砂。砂粒度過(guò)細(xì)，拌和時(shí)需水量大，混凝土拌合物水灰比過(guò)大而降低混凝土強(qiáng)度;相反，砂中粗顆粒多時(shí)，混凝土粗糙，浮漿多，而且表面修整困難，也降低表面強(qiáng)度;砂中石灰、煤渣、貝殼、草根、土塊、云母等雜質(zhì)含量過(guò)高時(shí)，由于這些成分比較輕，在混凝土表面形成多孔的弱軟層，且削弱水泥與骨料的粘結(jié)力，混凝土強(qiáng)度降低。以上原因經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

3、使用級(jí)配不好，針片狀、土塊、風(fēng)化巖、有機(jī)質(zhì)含量過(guò)大的碎(礫)石。碎(礫)石級(jí)配不好、針片狀含量過(guò)大時(shí)，在施工中混凝土離析而降低表面強(qiáng)度;碎(礫)石中土塊、風(fēng)化巖軟弱顆粒、有機(jī)物含量過(guò)大時(shí)，在混凝土中形成弱點(diǎn)，使混凝土強(qiáng)度降低。經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

4、水泥混凝土配合比不準(zhǔn)確。混凝土拌合物水灰比過(guò)大，造成水泥混凝土路面面層聚集的砂槳增多，降低了面層強(qiáng)度;水灰比過(guò)小，影響提漿抹面，便向面層灑水補(bǔ)充，導(dǎo)致面層強(qiáng)度降低;混凝土中水泥用量過(guò)多，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且容易產(chǎn)生塑性裂縫、溫度裂縫。以上原因經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

5、攪拌不均勻、攪拌時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)。混凝土拌合物攪拌時(shí)間不夠，水泥砂漿未完全裹覆到碎(礫)石粗骨料上，粘聚力不夠，造成混凝土強(qiáng)度降低，在通車后混凝土路面易脫皮露骨。攪拌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使骨料破碎，混凝土中空氣含量發(fā)生變化，混凝土的和易性也發(fā)生顯著變化，也會(huì)造成混凝土強(qiáng)度降低。經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

6、水泥混凝土拌合物離析或流動(dòng)性降低。混凝土拌合物在運(yùn)輸和攤鋪時(shí)發(fā)生離析，大量的砂漿聚集在混凝土表面，因砂漿的干縮變形要比混凝土的大，強(qiáng)度比混凝土低得多，故經(jīng)車輛磨損路面混凝土易脫皮露骨。混凝土拌合物運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，水分蒸發(fā)過(guò)多，引起混凝土塌落度偏低，可能出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

7、欠振、漏振或過(guò)分振搗。振搗時(shí)間過(guò)短不易搗實(shí)，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)使混凝土產(chǎn)生離析。這樣會(huì)造成面層骨料分布不均勻，產(chǎn)生收縮裂紋。經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露骨。

8、養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。路面成型后，澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間過(guò)早易導(dǎo)致路面大面積起皮。養(yǎng)護(hù)較遲，在干燥環(huán)境中面層水分迅速蒸發(fā)，水泥水化作用就會(huì)受到影響，減緩硬化速度，使水泥砂漿脫水而降低強(qiáng)度，經(jīng)車輛磨損，水泥混凝土路面易脫皮露石。

二、露骨處理的方法

1、水泥板露骨現(xiàn)行規(guī)范處理方法：

根據(jù)《公路水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的要求，對(duì)高速公路的水泥板表面起皮（剝落、露骨）處治采用改性瀝青稀漿封層或加瀝青罩面，如果只對(duì)局部露骨處進(jìn)行處理，黑白顏色不同，達(dá)不到美觀的效果，若對(duì)水泥板全部進(jìn)行處理則不太經(jīng)濟(jì)。因此采用規(guī)范要求不能滿足業(yè)主的要求，所以我們采用新材料TK聚合物砂漿對(duì)露骨處的水泥板進(jìn)行抹面處理，以達(dá)到美觀和解決平整度的要求。

2、TK聚合物砂漿的主要性能：

TK聚合物砂漿是一種新型的混凝土表面修補(bǔ)材料，是以少量水溶性聚合物改性劑，再摻入一定量的活性成分、膨脹成分而配制成。由于聚合物及活性成分的摻入，改善了聚合物水泥砂漿的物理、力學(xué)及耐久性能。主要體現(xiàn)在：

⑴活性作用。聚合物乳液中有表面活性劑，能夠起減水作用。同時(shí)對(duì)水泥顆粒有分散作用，改善砂漿和易性，降低用水量，從而減少水泥的毛細(xì)孔等有害孔，提高砂漿的密實(shí)性和抗?jié)B透能力。

⑵橋鍵作用。聚合物分子中的活性基因與水泥水化中游離的Ca2+、Al3+、Fe2+等離子進(jìn)行交換，形成特殊的橋鍵，在水泥顆料周圍發(fā)生物理、化學(xué)吸附，成連續(xù)相，具有高度均一性，降低了整體的彈性模量，改善了水泥漿物理的組織結(jié)構(gòu)及內(nèi)部應(yīng)力狀態(tài)，使得承受變形能力增加，產(chǎn)生微隙的可能性大大減少。即使產(chǎn)生微裂隙，由于聚合物的橋鍵作用，也可限制裂縫的發(fā)展。

⑶充填作用。聚合物乳液迅速凝結(jié)，形成堅(jiān)韌、致密的薄膜，填充于水泥顆粒之間，與水泥水化產(chǎn)物形成連續(xù)相填充空隙，隔斷了與外界聯(lián)系的通道。

總之，TK聚合物的活性作用、橋鍵作用、充填作用改善了硬化水泥漿體的物理結(jié)構(gòu)及內(nèi)應(yīng)力，降低了整體的彈性模量、減少用水量、改善了硬化水泥漿體內(nèi)部毛細(xì)孔等有害孔，從而大大提高了砂漿的粘結(jié)、抗裂、抗?jié)B等性能。

3、施工控制要點(diǎn)：

（1）鑿毛。為確保TK聚合物砂漿與基底混凝土具有良好的粘結(jié)，一般用鋼絲刷或噴砂方法清除表面浮層污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷) 應(yīng)采用人工鑿毛方法使基底露出堅(jiān)硬、牢固的混凝土表面，鑿毛必須徹底全面，但也不宜深度過(guò)大。

（2）飽和。對(duì)鑿除的混凝土表面，采用高壓水槍(采用飲用水)將碎屑、灰塵沖洗干凈，并連續(xù)、均勻地噴灑，使表層混凝土達(dá)到飽和狀態(tài)，且表面無(wú)明水。

（3）施工要求。①TK界面劑的涂刷：抹砂漿之前，在工作基面上涂聚合物界面改性劑，涂刷時(shí)應(yīng)均勻，不得有漏涂、流淌。②TK砂漿抹面施工：待TK界面劑用手摸感似粘非粘時(shí)，應(yīng)立即抹砂漿，可采用機(jī)械噴涂或人工壓抹，操作速度要快，且朝一個(gè)方向，一次用力抹平，避免反復(fù)抹。③施工時(shí)厚度應(yīng)控制在2cm左右，溫度宜控制在5～30℃的環(huán)境下進(jìn)行施工。

三、結(jié)論

TK聚合物砂漿是一種質(zhì)量可靠、價(jià)格低廉、施工方便，而且無(wú)毒環(huán)保性修補(bǔ)材料，具有粘結(jié)強(qiáng)度高，干縮變形小，抗壓模量低的特點(diǎn)，能很好的與混凝土進(jìn)行粘結(jié)，對(duì)處理水泥板脫皮露骨具有良好的效果，能更好的達(dá)到行車平整度和水泥板顏色的統(tǒng)一美觀要求，值得進(jìn)一步的研究和推廣。