摘 要：在我國道路建設(shè)中，水泥混凝土作為主要建設(shè)材料，具有成本低、施工工藝簡單、養(yǎng)護(hù)便捷等優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著我國道路交通的快速發(fā)展，提高水泥混凝土路面的耐久性，對于降低我國道路養(yǎng)護(hù)成本、提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平具有重要作用。文章主要分析了水泥混凝土路面的優(yōu)點(diǎn)，指出影響水泥混凝土路面耐久性的主要因素，提出提升水泥混凝土路面耐久性的主要措施，希望能夠切實(shí)提高我國混凝土路面建設(shè)水平，保障道路交通正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：水泥 混凝土 耐久性 公路

水泥作為現(xiàn)代建筑的重要原材料，在各類建筑中應(yīng)用廣泛。水泥混凝土路面具有強(qiáng)度高、施工技術(shù)簡單、造價低等優(yōu)點(diǎn)，成為我國道路交通中重要的施工工藝。隨著我國基礎(chǔ)交通不斷完善，水泥混凝土路面在使用過程中也面臨嚴(yán)重磨損等問題，受到自然侵蝕、車輛磨損、材料老化等因素限制，水泥混凝土路面在使用中面臨材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低等問題，提高水泥混凝土路面耐久性刻不容緩。水泥混凝土路面在我國道路交通中占據(jù)主要地位，延長水泥混凝土使用壽命，可以節(jié)約資源，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1 水泥混凝土路面優(yōu)點(diǎn)

相比瀝青路面，水泥混凝土路面強(qiáng)度更高，能夠承受較高的抗壓能力，具有強(qiáng)度高、抗彎拉、抗磨耗能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在使用壽命上，水泥混凝土路面材料穩(wěn)定性好，根據(jù)統(tǒng)計，水泥混凝土路面使用壽命長達(dá)20年以上。在使用地域上，水泥混凝土路面適用于我國絕大多數(shù)地區(qū)，特別是在一些氣候炎熱地區(qū)，瀝青路面由于熱穩(wěn)定性差，材料強(qiáng)度隨著溫度的提高而降低，而水泥混凝土路面受溫度影響較低，材料強(qiáng)度會隨著使用時間而提升，不會存在瀝青路面的“老化”現(xiàn)象。在建造成本與養(yǎng)護(hù)成本上，水泥混凝土路面一次性投入少，后期養(yǎng)護(hù)成本低，十分適合我國廣大鄉(xiāng)村地區(qū)與偏遠(yuǎn)地區(qū)，是我國城鄉(xiāng)道路建設(shè)的主要類型。此外，我國石油資源有限，而水泥產(chǎn)量豐富，在原材料選擇上，水泥混凝土更易獲得，無論是從環(huán)保還是使用便捷上，水泥混凝土均是道路施工中的主要類型。

2 影響水泥混凝土路面耐久性的因素

水泥混凝土耐久性是指在外在使用環(huán)境下，由于內(nèi)外因素的影響，水泥混凝土路面使用原有物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)，失去正常使用功能，從而出現(xiàn)病害，需要重新建設(shè)。從影響混凝土耐久性因素分析，既有材料本身壽命的因素，也有外在的化學(xué)腐蝕與氣候侵蝕因素，只有正確分析水泥混凝土路面耐久性的潛在原因，才能采用正確的措施，提高使用壽命。

2.1 材料本身因素

水泥混凝土路面中，作為材料本身的質(zhì)量與選擇直接關(guān)系著路面耐久性。首先，在水泥選擇上，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚺c地質(zhì)條件，選擇相匹配的水泥類型，如普通硅酸鹽水泥、火山灰水泥、礦渣水泥等，不同的品種物理特性不同，所適用的地區(qū)也千差萬別，因此要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鳎x擇相對應(yīng)的水泥種類，此外，水泥混凝土標(biāo)號也直接影響路面耐久性，標(biāo)號越高的混凝土，其強(qiáng)度越高，相對的耐久性也顯著提升，但是材料成本也會明顯上升，要根據(jù)道路等級及通行強(qiáng)度選擇對應(yīng)的混凝土標(biāo)號；其次，水泥混凝土中，沙與石子作為重要的配料，也直接關(guān)系著混凝土路面的強(qiáng)度，選擇的沙應(yīng)當(dāng)沒有雜質(zhì)，顆粒直徑符合使用要求，沙子過細(xì)或者其中摻雜土質(zhì)，都會影響水泥混凝土路面強(qiáng)度，而石子的直徑應(yīng)當(dāng)根據(jù)路面的厚度選擇，直徑過大的石子會造成后期路面開裂，而石子直徑過小，又會影響路面的強(qiáng)度，造成路面耐久性降低；最后，水泥混凝土材料的空隙率要降低，通過合理選擇施工工藝，能夠降低材料孔隙率，提高后期的使用壽命。

2.2 施工質(zhì)量與養(yǎng)護(hù)因素

在水泥混凝土路面施工中，在混凝土澆筑完成后，混凝土養(yǎng)護(hù)直接關(guān)系著路面耐久性。水泥作為一種特殊建材，在硬化養(yǎng)護(hù)階段，如果溫度過低，會造成后期混凝土硬化緩慢，強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)，而溫度過高，又會造成混凝土水分快速蒸發(fā)，造成干裂現(xiàn)象。在混凝土路面養(yǎng)護(hù)中，要選擇溫度適宜的節(jié)氣進(jìn)行澆筑，同時還要在后期澆筑過程中，通過覆蓋薄膜、定期澆水等方式確保混凝土硬化強(qiáng)度。在水泥混凝土路面施工中，還要注重振搗工藝的運(yùn)用。由于水泥混凝土攪拌過程中會混入空氣，而在澆筑中也會出現(xiàn)澆筑不緊密等問題，因此要通過振搗工藝的運(yùn)用，將水泥混凝土中的氣體排出，提高混凝土的緊密度。在振搗過程中，如果振搗過度，也會造成混凝土層析現(xiàn)象出現(xiàn)，影響混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在施工過程中，必須控制混凝土的振搗強(qiáng)度與時間，既不能強(qiáng)度過高，也要確保振搗能夠使水泥混凝土嚴(yán)實(shí)。

2.3 自然環(huán)境影響因素

水泥混凝土路面耐久性因素中，受到自然環(huán)境及溫度變化的影響，會造成路面耐久性降低。例如，在一些溫差變化大的地區(qū)，水泥混凝土受到熱脹冷縮作用，材料本身會產(chǎn)生伸縮，頻繁的溫差會導(dǎo)致路面出現(xiàn)縫隙，混凝土收縮膨脹后，材料強(qiáng)度降低。在一些嚴(yán)寒地區(qū)，水泥混凝土?xí)捎诘蜏?，?dǎo)致材料內(nèi)部體積發(fā)生變化，影響路面的耐久性。此外，水泥混凝土還會受到外在化學(xué)侵蝕的影響，造成路面強(qiáng)度降低。例如，一些地區(qū)的降水呈現(xiàn)酸性，這時就會對水泥混凝土進(jìn)行侵蝕，降低使水泥混凝土縫隙變大，材料密度降低，從而造成混凝土質(zhì)量下降，影響其使用強(qiáng)度。研究表明，當(dāng)水泥混凝土中的氧化鈣溶出5%時，強(qiáng)度下降7%，當(dāng)溶出24%時，強(qiáng)度下降29%。隨著氣候變化，降雨酸化對混凝土路面耐久影響越來越顯著。

2.4 設(shè)計因素

影響水泥混凝土路面耐久性因素中，設(shè)計因素也占據(jù)重要地位。不合理的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，會導(dǎo)致路面應(yīng)力集中，加速路面的破壞。水泥混凝土具有強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但是同時作為建筑材料，其剛性強(qiáng)，缺乏彈性，這就導(dǎo)致在路面設(shè)計中需要預(yù)留接縫，方便路面應(yīng)力進(jìn)行釋放，如果在接縫設(shè)計中，設(shè)置不當(dāng)，容易導(dǎo)致應(yīng)力集中，產(chǎn)生裂縫。此外，水泥混凝土路面還需要加強(qiáng)排水設(shè)計，如果路面坡度設(shè)計不合理，容易導(dǎo)致排水不暢，滯后在路面，遇到嚴(yán)寒天氣產(chǎn)生道路結(jié)冰，不僅會影響水泥混凝土路面的耐久性，還會造成交通隱患。

2.5 荷載控制因素

影響水泥混凝土路面耐久性因素中，車輛荷載與沖擊荷載對于路面的破壞也是耐久性降低的因素。我國交通管理中，受到經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動，大量運(yùn)輸車輛超載，這樣使得水泥混凝土路面超出設(shè)計載荷，對路面造成持續(xù)破壞。此外，在一些交通車流量大的路段，頻繁的交通荷載，也會影響道路的耐久性。在一些特殊路段，如小坡路段，由于車輛急剎車或者急加速造成沖擊荷載過大，也會對該路段的耐久性產(chǎn)生明顯影響。

3 提高混凝土路面耐久性措施

水泥混凝土路面因其強(qiáng)度高、承載能力強(qiáng)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于公路、城市道路和機(jī)場跑道等工程中。然而，混凝土路面的耐久性受多種因素影響，如材料性能、環(huán)境條件、施工工藝、設(shè)計水平和后期維護(hù)等。為了提高混凝土路面的耐久性，延長其使用壽命，需要從材料選擇、施工工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計、環(huán)境適應(yīng)性和維護(hù)管理等方面采取綜合措施。以下詳細(xì)闡述提高混凝土路面耐久性的具體措施。

3.1 優(yōu)化材料選擇，提高原材料質(zhì)量

水泥是混凝土的主要膠凝材料，其質(zhì)量直接影響混凝土的強(qiáng)度和耐久性。應(yīng)選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水泥，并根據(jù)工程環(huán)境選擇合適的水泥品種。例如，在寒冷地區(qū)，優(yōu)先選用抗硫酸鹽水泥或低堿水泥；在高溫高濕地區(qū)，選用耐熱水泥或低水化熱水泥。在混凝土中，以石子與沙為主要成本的骨料，對于提高混凝土質(zhì)量影響顯著，在骨料選擇上，應(yīng)選擇強(qiáng)度高、級配良好、清潔無雜質(zhì)的骨料，并嚴(yán)格控制石子的顆粒直徑與含泥量。為了提高水泥混凝土凝固質(zhì)量，提升其耐久性，在混凝土澆筑中，還可以選擇使用合理的外加劑，如減水劑、引氣劑、防水劑、 緩凝劑等。

3.2 改進(jìn)施工工藝

混凝土的配合比直接影響其強(qiáng)度和耐久性。應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和實(shí)際施工條件，通過試驗(yàn)確定最優(yōu)配合比，并嚴(yán)格控制施工過程中的材料用量。在混凝土攪拌中，要加強(qiáng)振搗和密實(shí)，振搗不充分會導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)空洞和蜂窩，降低其密實(shí)性和耐久性。應(yīng)采用合適的振搗設(shè)備和方法，確?；炷脸浞置軐?shí)。此外，水泥混凝土路面中，后期的養(yǎng)護(hù)也十分關(guān)鍵，在養(yǎng)護(hù)中，要根據(jù)當(dāng)時的氣候與溫度，選擇合適的養(yǎng)護(hù)措施。在高溫干燥環(huán)境下，采用覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)或噴灑養(yǎng)護(hù)劑，在低溫環(huán)境下，采用保溫養(yǎng)護(hù)或加熱養(yǎng)護(hù)。在水泥混凝土路面施工中，應(yīng)當(dāng)選擇合適的施工環(huán)境，當(dāng)溫度過高、過低或者大風(fēng)天氣時，應(yīng)當(dāng)避開施工，必須施工時，當(dāng)溫度過高時，要對骨料和拌合用水進(jìn)行降溫，確?；炷翜囟炔粫霈F(xiàn)離析現(xiàn)象，當(dāng)溫度過低時，為了防止混凝土中的水分結(jié)冰，可以對混凝土進(jìn)行加熱保溫，讓混凝土順利硬化。

3.3 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計

水泥混凝土路面在設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加路面厚度，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件與交通情況，綜合考慮車輛的載荷，要通過增加路面厚度來提高其承載力與耐久性。目前，在水泥混凝土路面中，為了應(yīng)對由于溫度變化導(dǎo)致的應(yīng)力增加，會隔一段距離設(shè)置伸縮縫，而接縫處往往是路面的薄弱環(huán)節(jié)，不僅會導(dǎo)致應(yīng)力集中，形成裂縫擴(kuò)散，還會由于縫隙處裸露，受到自然環(huán)境的侵蝕，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置橫向接縫和縱向接縫，并采用高質(zhì)量的填縫材料，提高接縫處的強(qiáng)度。在水泥混凝土路面設(shè)計中，還應(yīng)當(dāng)考慮路面排水系統(tǒng)的設(shè)計，根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件及降雨量，確保在下雨時路面的水能夠及時排除，避免水滯留在路面內(nèi)部。我國地域遼闊，各地自然條件不同，地質(zhì)情況千差萬別，因此在水泥混凝土路面設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)考慮工程所在地區(qū)的環(huán)境條件，如溫度、濕度、凍融循環(huán)和化學(xué)侵蝕等，并采取相應(yīng)的防護(hù)措施。

3.4 提高環(huán)境適應(yīng)性

隨著我國道路交通不斷完善，還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對混凝土路面的養(yǎng)護(hù)，從而提高其使用壽命。水泥混凝土在溫度過低時，容易出現(xiàn)凍融循環(huán)，這就會對材料本身強(qiáng)度造成破壞，因此在寒冷地區(qū)，混凝土路面應(yīng)當(dāng)采取針對性措施，提高其抗凍性。例如，可以使用引氣劑引入微小氣泡，提高混凝土材料氣密性，降低水灰比，提高混凝土的密實(shí)性，還可以選用抗凍性好的骨料，提高混凝土應(yīng)對低溫的能力。此外，在一些鹽堿地區(qū)，由于當(dāng)?shù)貧夂蛴绊?，水泥混凝土路面容易受到化學(xué)侵蝕，加速破壞，因此可以選擇抗侵蝕的材料，如選擇抗硫酸鹽水泥或耐腐蝕水泥，在混凝土表面涂刷防護(hù)涂層等方式提高水泥混凝土路面的耐久性。此外，對于一些交通繁忙的路段，由于車輛眾多，路面磨損嚴(yán)重，可以適應(yīng)采用高強(qiáng)度混凝土，提高其耐久性，或者在混凝土表面進(jìn)行耐磨處理，從而提高其使用年限。

3.5 加強(qiáng)后期維護(hù)管理

加強(qiáng)道路的后期維護(hù)管理，不僅能夠提高路面的使用壽命，還能杜絕交通隱患，提高道路的安全性。要對道路進(jìn)行定期檢查，對于水泥混凝土路面中存在的裂縫、坑洞等問題及時處理，防止其進(jìn)一步擴(kuò)展，影響道路交通安全，造成車輛無法正常通行。對于水泥混凝土路面中存在的破損，要及時修復(fù)，在修復(fù)過程中，要選擇合適的工藝與材料，確保修復(fù)部位與原路面具有良好的粘結(jié)性和耐久性。在水泥混凝土路面中，對于積水的部位要及時排除，定期清理排水系統(tǒng)，確保路面干燥，不積水。對于超載嚴(yán)重的車輛，要進(jìn)行限制，避免由于重載車輛頻繁碾壓對路面造成巨大沖擊與磨損，影響路面的耐久性。

3.6 應(yīng)用新技術(shù)和新材料

隨著新技術(shù)、新材料的不斷發(fā)展，水泥混凝土路面耐久性也提升明顯，因此通過技術(shù)創(chuàng)新與新材料的應(yīng)用，可以提高路面的耐久性。在水泥混凝土選擇上，可以采用高性能混凝土，其具有強(qiáng)度高、耐久性好、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，適合應(yīng)用在一些高等級水泥混凝土路面中。對于一些重要路段，由于載重車輛頻繁通行，對路面的磨損過大，為了提高路面的耐久性，可以在混凝土中加入鋼纖維、聚丙烯纖維等，可以提高其抗裂性和抗沖擊性。此外，近年來，水泥混凝土中也出現(xiàn)了自修復(fù)混凝土，主要是在其中添加微生物或膠囊化修復(fù)劑，能夠在裂縫產(chǎn)生時自動修復(fù)，提高其耐久性，適合運(yùn)用在一些小區(qū)內(nèi)部道路或者不宜頻繁施工的路段。為了保證水泥混凝土路面的耐久性，還可以利用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測混凝土路面的應(yīng)力、應(yīng)變和溫度等參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題。

4 結(jié)語

提高混凝土路面耐久性是一個系統(tǒng)工程，需要從材料選擇、施工工藝、結(jié)構(gòu)設(shè)計、環(huán)境適應(yīng)性和維護(hù)管理等方面采取綜合措施。通過優(yōu)化材料性能、改進(jìn)施工工藝、合理設(shè)計結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性和加強(qiáng)維護(hù)管理，可以有效提高混凝土路面的耐久性，延長其使用壽命，降低維護(hù)成本，為交通基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]陸路，張玉斌.高性能耐久性透水水泥混凝土路面技術(shù)研究與應(yīng)用[J].交通科技與管理，2021（24）：121-122.

[2]米彩霞.農(nóng)村公路水泥混凝土路面施工及養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析[J].產(chǎn)品可靠性報告，2024（6）：137-139.

[3]盛獻(xiàn)波，趙紅旗.公路工程水泥混凝土路面施工技術(shù)的探討[J].卷宗，2017（003）：148.

[4]劉合橋.公路水泥混凝土路面施工技術(shù)分析[J].模型世界，2022（6）：133-135.