摘 要：本文就北方地区高速公路水泥混凝土路面如何合理的抗冻、防腐，延长水泥混凝土路面的寿命提出了一些相关的措施，为北方严寒地区高速公路水泥混凝土路面耐久性设计提供参考依据。
关键词：水泥混凝土路面；耐久性设计；基本措施；附加措施
引言：高速公路水泥混凝土路面主要用于收费广场及服务区加油广场、汽修广场、停车场内，水泥混凝土路面面层是水泥混凝土路面结构的主要承重层，同时也是与车辆荷载直接接触的表面层，因而一方面要求面层具有足够的承载能力，表面抗滑、耐磨、平整，同时必须具有结构耐久性。北方地区气候特点是冬冷夏热、冬季下雪频繁且雪量较大、寒冷期长，水泥混凝土路面既受到交通荷载的反复作用，又受到温度变化、冻融循环等恶劣天气的影响，同时由于路面积雪较厚，出于交通运输安全的考虑，常使用除雪剂对道路积雪进行处理，导致冰雪融水中氯离子含量急剧增大，使得部分水泥混凝土路面侵蚀严重，达不到使用寿命便面层剥落破坏的现象。这不仅需要投入大量的资金进行养护、维修，也给国家造成巨大的经济损失，而且带来交通不便、造成不良的社会影响，因此，北方严寒地区高速公路水泥混凝土路面耐久性设计已成为最近几年备受关注的话题。
1、耐久性设计目标
以在项目设计使用寿命周期内，按规定的安全等级（一级）和目标可靠度（95%）要求在设计基准期（30年）内承受预期的交通荷载作用，适应所处的自然环境，满足预定的使用性能要求为目标。
2、水泥混凝土路面耐久性设计对混凝土的要求
3、耐久性设计技术措施
（1）基本措施：主要以抗冻耐久性指数为控制参数，在原材料选择方面，主要考虑使混凝土具备抗冻性能及高工作性能。具体措施为在混凝土中掺加引气剂，这一措施也是《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）中强制执行的措施。
（2）附加措施：
附加措施一：在掺加引气剂的水泥混凝土中再加入防腐型抗裂防水剂，两种添加剂的共同作用提高混凝土的耐久性。
附加措施二：通过表面防腐涂装措施增强结构防腐性能。
4、基本措施之掺加引气剂的引气混凝土
（1）引气剂：在混凝土拌和过程中引入空气而形成大量微小、封闭而稳定的气泡的外加剂。
（2）引气混凝土的优点
1）可提高混凝土抗盐冻性
混凝土的含气量增加，则混凝土的热扩散系数和热传导系数减小，可以改善路面结构的耐冻性，同时，随含气量增加，混凝土的气泡间距系数减小，引气产生的大量微小气泡截断了毛细管通道，使水分迁移更加困难，对混凝土的抗盐冻性能有利，延长了水泥混凝土路面的使用寿命。
2）混凝土的均质性好
微珠作用使较快地振捣密实，有利防止混凝土路面出现麻面现象。同时，混凝土的均质性将更好，使其内在应力均匀一致，只要切缝及时，一般不会出现断板，并且有助于改善硬化后的混凝土力学性能、提高路面板的抗破坏能力和耐久性。
3）提高道路的行车舒适性
随着含气量的增加，混凝土的抗折弹性模量下降较快，当荷载应力一定时，抗折弹性模量小，弯拉应变大，路面的柔性好，有利于降低材料脆性、混凝土路面刚度，提高道路的行车舒适性。
4）减少道路混凝土干缩变形
由于干缩是由于水泥浆体中毛细管失水产生的，干缩的大小取决于毛细孔水份逸出量的多少和速度。混凝土引入大量的微小气泡后，可显著改善混凝土的工作性、提高拌合物内聚性，离折和泌水明显减小，浆体和集料界面结构也得到改善，大量微小气泡堵塞了毛细孔通道，混凝土的抗渗性提高，使毛细孔中散失的水分速度降低，从而减小干缩。
5）和易性好，摊铺速度快
引气混凝土中有大量微米量级的微气泡，气泡间距系数L7.0%），孔与孔隙相互连通，反而不利于抗渗性提高，造成毛细管中水分散失速度加快，干缩增大，混凝土强度降低，硬化混凝土中含气量每增加1%，抗压强度降低3%～5%，含气量宜控制在3.5%～5.5%之间；目前市场上引气剂五花八门，性能有较大差异，劣质引气剂，很容易形成联通性大气泡，气泡不稳定，易破裂，或施工中振捣时间控制不合理，振捣时间不足，混凝土不能充分密实，过度振捣而引起含气量过分损失，反而降低水泥混凝土性能。因此施工单位需要有更高的责任心，根据现场施工材料，通过大量试验，选择相应的优质引气剂，通过试拌试铺，做好本项目工作。
5、附加措施
附加措施一：在掺加引气剂的水泥混凝土中再加入防腐型抗裂防水剂
（1）抗裂防水剂防腐原理
1）对混凝土的塑性收缩进性补偿：与膨胀剂一样，在约束的状态下，硬化后的混凝土产生微膨胀，补偿混凝土的干缩和冷缩。2）掺加了减缩组分和密实防水组分，进一步改善了混凝土的收缩性，可降低混凝土的后期收缩，提高混凝土的密实性和防水性。3）有机防水组分通过成膜原理，有效封闭混凝土的毛细孔隙，阻断了有害介质向混凝土内部渗透，混凝土的抗渗性比膨胀剂混凝土的抗渗性得到进一步的提高。
