水泥混凝土路面耐久性评价方法研究

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目前水泥混凝土路面早期病害严重,由路面耐久性不足引发的病害严重制约了水泥路面的发展。但现有的水泥路面耐久性评价体系不够完善,不能满足水泥路面发展的要求,迫切需要一种完善的评价体系对路面进行评价,为路面提供设计、养护、维修等参考依据。为完善路面的评价体系,本文从路面裂缝、断板、脱空、错台等几种典型病害引起的路面耐久性不足出发,分析病害的产生机理和影响因素;从路面组成材料和结构两方面,提出耐久性评价指标,建立水泥混凝土路面耐久性评价体系。本文提出断裂韧性、弯拉强度和基层材料冲刷系数作为材料耐荷性评价指标。通过二次正交回归实验分析得出符合耐久性的耐荷性指标和材料配合比设计建议值。耐候性方面,研究得出含气量是控制材料抗冻和抗盐冻剥蚀性能的主要因子,将含气量作为抗冻耐久性的控制指标,同时给出了满足耐候性的路面材料含气量取值范围。结构耐久性方面,以脱空半径为板底脱空的评价指标,优化了冲刷脱空预估模型,按照板底脱空半径对路面损坏状况进行了分级;路面错台以错台量为评价指标,分析半刚性基层错台产生机理,对错台量进行了预估,建立了错台量、标准轴载作用次数和冲刷系数之间的关系;接缝传荷方面,传力杆松动是传荷能力衰减的直接原因,提出考虑松动量的接缝传荷能力计算公式,通过控制传力杆直径和地基模量来降低传荷能力的衰减;针对刚性基层路面温度翘曲作用下产生开裂状况严重程度,分析了板厚、温度梯度、基层模量对面板工作性能的影响,提出用板厚和基层模量来控制温度翘曲,来提高路面的耐久性。综合以上分析,系统提出了路面耐久性评价体系和评价流程。最后本文从材料组成、配合比和结构设计方面,提出了提高水泥耐久性的措施。
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