对水泥砼路面胀缝板材料探析

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1、对水泥睑路面胀缝板材料探析【摘要】根据我国水泥碗胀缝板引起的胀缝损坏情况，对传统的胀缝板进行了试验分析和提出了存在的问题，并对规范中胀缝板的性能指标进行了分析，提出建议的指标要求，并提出了新型高性能的胀缝材料。【关键词】水泥碗路面；胀缝板材料刖H栓路面设置胀缝的目的是为腔路面板受热膨胀提供伸长的空间，避免产生过大的热压应力，从而使栓路面避免产生拱胀破坏，以及避免对邻近构造物造成影响。但是，众所周知，我国以前施工的水泥混凝土路面胀缝绝大部分都发生了不同程度的破坏，其中许多胀缝破坏是由于胀缝板材料选择不当

2、造成的。1传统的水泥碇路面胀缝板材料存在的问题目前，国内外主要采有的胀缝板材料主要有三大类：a.木材类；b.塑料泡沫类；c.纤维类。木材类胀缝板：主要采用无活节劈裂变形的软质木材，有天然木材如：红松、白松、白杨、梧桐木及杉木等。木材类胀缝板的压缩应力一般都较大，所能提供的伸缩量很小，导致了胀缝数量的增加或碗路面板内部过大的热压应力得不到有效地释放。胀缝数量的增加，不仅增加造价，给施工带来麻烦，而且影响碗路面的使用性能和使用寿命。而碗路面内部过大的热压应力得不到释放，则可能导致碗路面拱胀破坏。更为严重的

3、是，有些木材类胀缝板的极限抗压强度比碇路面内部可能产生的最大热压应力还大，用这种杉木板做为胀缝板将是无效的。表1中的试验数据就充分说明了这一点。而施工时，都没有对胀缝板做压缩试验进行检验，导致了将无效的木材类胀缝板应用于工程中。做这样的胀缝，不仅劳民伤财，而且影响碇路面的使用性能和使用寿命。表1列出了实测的三块杉木板的压缩试验数据。杉木板的尺寸为10cmx10cmx2.5cmo三块杉木板的材料相同，取材于同一根杉木的同一部位。杉木板的变形量与加载速度有很大关系，我们对1#.2#和3#杉木板分别采用不同

4、的加载速度。对1#杉木板的加载速度为0.01mm/s;对2#杉木板的加载速度为1MPa/4min;对3#杉木板的加载速度为1MPa/8mino从三块杉木板的试验数据可知，虽然加载速度越慢，变形越大。但不论加载速度为多大，当杉木板所受到的荷载不大于7MPa时，杉木板的变形量很小，均不到1mmo但在荷载达到14MPa之前，杉木板的压缩量均可达到原厚度的二分之-o单从对胀缝板压缩应力的技术要求来说，这种杉木板肯定能满足《公路水泥腔路面设计规范》(JTJ012-94)要求的(规范要求值为5・0MPa~20MP

5、a虽然表1中的试验数据不是完全按照标准试验方法得出的，但通过对试验数据和试验方法的分析，可以肯定该杉木板的压缩应力介于7.0MPa~14MPa之间。在我省气候条件下，根据应力分析，疏路面内部产生的最大热压应力一般都难以达到7.0MPao如果用这种杉木板做胀缝板，那么，在碇板受热膨胀时，这种杉木胀缝板产生的压缩量将小于1mm（当胀缝宽度不大于2.5mm时）几乎不能为受热膨胀的碇板提供伸长的空间，换句话来说，这样的胀缝是一种无效的胀缝。实践经验也证明了大多数情况下，木板类胀缝板是无效的。因此，不应在水泥

6、混凝土胀缝结构中采用木材类胀缝板。b.塑料泡沫类胀缝板：在我国采用塑料泡沫板材做胀缝板的情况很多，工程实践表明：塑料泡沫板材，由于刚度太小，在施工中易变形损坏，易产生连浆等现象，特别不适应连续摊铺对其挤压变形小的要求，不便于在摊铺水泥栓路面胀缝中采用。而摊铺是我省乃至全国高等级公路水泥混凝土路面的主要施工方式。因此，有必要寻找一种性能优良的适合连续摊铺施工的胀缝板来替代以往人工摊铺中经常使用的塑料泡沫胀缝板。c.纤维类胀缝板：纤维类的胀缝板因复原率低，价格相对较高，且密度较大的纤维板可压缩性能差，因此

7、在我国很少采用。2胀缝板的性能要求在《公路水泥碇路面设计规范》(JTJ012-94)对不同种类的胀缝板材提出了不同的要求，这是不科学的。不同的材料对其性能指标的要求应当相同。压缩应力规范要求值为：木材类5.0MPa~20MPa;泡沫类0.2MPa~0.6MPa;纤维类2.0MPa~10Mpao根据分析，我省碇路面在最高气温时所产生的热压应力一般为4MPa左右，可能产生的最大热压应力一般情况下也小于7.0MPao在我国其它一些气温较低的省份，路面在最高气温时所产生的热压应力及可能产生的最大热压应力将更低

8、。如果胀缝板的压缩应力过大的话，在碇板受热膨胀的过程中，胀缝板的压缩量就会太小，甚至几乎没有，就像上文所述的杉木板一样。因此，胀缝板压缩应力不宜大于4MPa。一般情况下，像杉木板、松木板等木材类材料是不能用做胀缝板的。在大多数情况下，木板的极限抗压强度比碇路面内部产生的热胀应力还大，在碇板热胀应力的作用下，木板产生的压缩变形非常小，无法满足碗路面板受热膨胀的要求。对于压缩应力过大的纤维板，也有与木材相类似的情况，也是不能用做胀缝板的。至于《公路水泥碗路面