李龍飛 張桐瑞 劉繼遠(yuǎn) 陳曉悅 金 旭 李 帥

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué)土木工程學(xué)院，遼寧 阜新 123000；2.遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105；3.遼寧工程技術(shù)大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，遼寧 葫蘆島 125105)

現(xiàn)有人行道路面大多由普通混凝土透水路面磚鋪設(shè)而成，其因存在圖案形式多樣、裝飾效果好、施工技術(shù)成熟、無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)、剛鋪設(shè)完即可投入使用等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用[1]。但也存在一定的問(wèn)題，最為關(guān)鍵的是其往往未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限即出現(xiàn)破損、耐久性低等問(wèn)題。剛剛鋪設(shè)2年～3年就已經(jīng)出現(xiàn)大面積的面層剝落(見(jiàn)圖1)，影響正常使用，無(wú)法滿足出行要求。因此，這些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題的解決迫在眉睫。

影響現(xiàn)有普通混凝土路面磚耐久性的主要有自身缺陷以及力學(xué)缺陷。近些年已有學(xué)者對(duì)此開(kāi)展了相關(guān)的試驗(yàn)研究：姜文鏹等[2]通過(guò)試驗(yàn)對(duì)混凝土凍融循環(huán)的過(guò)程、凍融循環(huán)過(guò)程下氯離子的傳輸性能以及其對(duì)混凝土耐久度的影響進(jìn)行了研究；楊林[3]對(duì)影響瀝青混凝土路面耐久性的因素進(jìn)行了總結(jié)與分析，并提出了相應(yīng)的保護(hù)措施。

本文將通過(guò)分析影響現(xiàn)有普通混凝土透水路面磚的耐久性降低、未達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限即出現(xiàn)破損等問(wèn)題，從自身缺陷以及力學(xué)缺陷入手，總結(jié)影響普通混凝土透水路面磚耐久性因素，為現(xiàn)有普通混凝土透水路面磚今后的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工以及實(shí)際應(yīng)用提供參考。

1 混凝土耐久性的定義

混凝土耐久性指的是在規(guī)定使用年限內(nèi)，混凝土長(zhǎng)期抵抗外界介質(zhì)作用依然能夠保持其外觀完整性和使用安全性，并且無(wú)需對(duì)其進(jìn)行額外的加固處理或保護(hù)處理，仍可正常承受外界壓力，維持其正常使用的能力。

2 普通混凝土透水路面磚的自身缺陷

本文中所屬的自身缺陷在普通混凝土透水路面磚的生產(chǎn)過(guò)程中雖存在缺陷，但符合GB/T 25993—2010透水路面磚和透水路面板[4]的普通混凝土透水路面磚入手，進(jìn)一步分析各種缺陷對(duì)普通混凝土透水路面磚耐久性的影響。

2.1 缺損或粘皮及裂縫

缺損或粘皮是指在透水塊材的生產(chǎn)過(guò)程中，非主觀因素在塊材表面形成的缺失部位(缺損)及多出的部分。裂縫是指在硬化過(guò)程中，由于混凝土脫水或者受溫度高低的溫差影響，而引起的不均勻膨脹或收縮而產(chǎn)生的裂縫。具體外觀質(zhì)量要求見(jiàn)表1。

表1 普通混凝土路面磚外觀質(zhì)量要求

缺損、粘皮及裂縫會(huì)降低普通混凝土透水路面磚的頂面飾面層強(qiáng)度，進(jìn)一步加速混凝土路面磚的破壞，降低其耐久性。

2.2 表面不平整及尺寸偏差

表面不平整指透水塊材在生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的頂面飾面層不平整的情況。尺寸偏差指透水塊材的實(shí)際尺寸與公稱尺寸之間的偏差值。表面不平整及尺寸偏差將會(huì)促進(jìn)其磨損，更易出現(xiàn)飾面層剝落的情況，對(duì)普通混凝土透水路面磚的耐久性有不利影響。具體普通混凝土路面磚的平整度及尺寸偏差要求見(jiàn)表2，表3(注：表中各項(xiàng)指標(biāo)值僅適用于透水塊材)。

表2 普通混凝土路面磚平整度要求 mm

表3 普通混凝土路面磚尺度偏差要求 mm

3 普通混凝土透水路面磚的力學(xué)缺陷

3.1 配合比設(shè)計(jì)不合理

若制備時(shí)的原材料質(zhì)量較差，或者配合比設(shè)計(jì)不合理，也會(huì)影響其耐久性。具體情況表現(xiàn)為：水泥在凝結(jié)硬化過(guò)程中體積不均勻變化、砂石含泥量大、水泥水化熱過(guò)高、發(fā)生堿—骨料反應(yīng)等。

3.2 凍融及鹽凍

吸水飽和的普通混凝土透水路面磚遭受凍融破壞主要有兩方面：其一是膨脹壓力，當(dāng)溫度處于冰點(diǎn)以下時(shí)，毛細(xì)孔中水轉(zhuǎn)化成冰體積膨脹9%，進(jìn)而產(chǎn)生膨脹應(yīng)力；其二是滲透壓力，由于表面張力作用混凝土中毛細(xì)孔水的冰點(diǎn)隨孔徑的減少而降低，因而在粗孔中的水結(jié)冰后，由冰與過(guò)冷水的飽和蒸汽氣壓差和過(guò)冷水之間鹽分濃度差引起水分遷移而形成滲透壓使毛細(xì)孔中冰的體積持續(xù)增大，從而形成更大的膨脹壓力引發(fā)微觀結(jié)構(gòu)的損傷。

當(dāng)經(jīng)過(guò)多次凍融循環(huán)后,損傷不斷擴(kuò)大,發(fā)展成互相連通的大裂縫，使混凝土透水路面磚抗壓強(qiáng)度逐漸降低，直至完全喪失，從而發(fā)生凍融破壞。

北方冬季融雪除冰作業(yè)時(shí)，普通混凝土透水路面磚表面存在鹽溶液就會(huì)引起快速、嚴(yán)重的剝蝕破壞。破壞是從表面開(kāi)始的，混凝土剝蝕破壞主要是由氯離子滲透引發(fā)，普通混凝土透水路面磚的毛細(xì)孔內(nèi)常常同時(shí)存在水和空氣，由于溫度或壓力的變化和融雪劑的使用，會(huì)發(fā)生對(duì)流現(xiàn)象，極易被氯離子侵蝕破壞[5]。

規(guī)范GB/T 25993—2010透水路面磚和透水路面板[4]所規(guī)定的抗凍性要求見(jiàn)表4。

表4 普通混凝土路面磚抗凍性要求

3.3 路基不牢固

鋪設(shè)路面磚的路基應(yīng)進(jìn)行壓實(shí)處理，常常采用反復(fù)碾壓的做法。透水路面磚要求路基具備透水能力，一般采用多孔隙的材料作為路基，材料抗壓強(qiáng)度低，因此路基的壓實(shí)更為重要。當(dāng)出現(xiàn)應(yīng)力集中的現(xiàn)象時(shí)，不牢固的路基使路面磚受損，進(jìn)而使其喪失承載力，降低路面磚的耐久性。

4 結(jié)語(yǔ)

從現(xiàn)有普通混凝土透水路面磚的自身缺陷和力學(xué)缺陷入手，總結(jié)出缺損或粘皮、裂縫、表面不平整、配合比不合理、凍融及鹽凍等可影響普通混凝土透水路面磚耐久性?？梢宰鳛榻窈笤O(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工以及實(shí)際應(yīng)用的依據(jù)，具有借鑒價(jià)值。