水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究.pdf

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1、水泥与混凝土水泥混凝土路面开裂机理及破坏过程研究Studyonthemechanismofcementconcretepavementcrackingandfailureprocess112李春梅宋祥红王桂师（1山东水利职业学院；2日照市城市建设投资集团有限公司，山东日照276826）摘要：水泥混凝土路面强度、稳定性、耐高温、耐久耐磨耗性强，养护成本低，是当前城市农村中常见的高级路线结构形式。如果路面结构层性能良好、层面连接良好，设计施工合理的话，一般只有达到其设计预期施工年限或者更久其路面才会有开裂破坏

2、现象，然而实际中水泥混凝土路面基本都在三五年间就会出现此问题，其维修成本高、时间长，严重影响了路面交通状况，因此研究掌握水泥混凝土路面开裂机理及其破坏过程变化规律才能够更好的针对性提高其抗裂性能，这也是当前建筑行业普遍研究关注的课题。本文基于前人研究成果上广泛综合分析调查，重点分析水泥混凝土路面初始裂缝形成、裂缝扩展机理，并借助损伤力学原理探讨其开裂破坏损伤过程及相关后续影响变化，最后提出有效的抗裂措施。关键词：水泥混凝土路面；开裂机理；破坏过程；防治措施中图分类号：U416文献标识码：B文章编号：100

3、3-8965（2015)02-0168-02针对建筑行业内水泥混凝土路面开裂破坏问题，不应力出现不规则裂缝，往往都会在混凝土初步强度形成后少国内外研究专业都对此进行了大量深入研究，具体考察就会进行切缝，释放缓解其收缩拉应力。了混凝土原材料组成、路面物理力学原理、外界客观条件1.2混凝土路面面板底部微裂纹形成等等方面因素来研究其对水泥混凝土路面开裂破坏的影过渡层遭到破坏，面板与基层分离，混凝土路面的响，也取得了一定的研究成果，对当前水泥混凝土抗裂治收缩变形和温度变形还未停止，经过一段时间积累，其面理措施提供

4、了一定的科学依据。当然人们对水泥混凝土路板就会有很大的剪应力，再加上面板本身的质量、面板与面开裂破坏的研究认知还未终止，对其路面破坏原理、裂不平整基层之间咬合作用力都会影响路面面板收缩，从而缝形成成因和过程认识还不够深刻细致，因此必须要具体使得面板受到剪应力作用产生撕裂破坏，因此其板底就会分析水泥混凝土路面裂缝产生、扩展以及破坏整个阶段才形成局部微裂纹，见图1。更具直接而现实的意义。下面就分别针对水泥混凝土路面裂缝三个阶段形成机理和破坏现象进行分析研究，以便为我国路面治理防护工作提供可靠依据。1水泥混凝土

5、路面初始阶段裂缝形成机图1形成局部微裂纹理及其影响按照上图所示，水泥混凝土路面面层、基层之间过1.1薄弱层形成及破坏渡层被破坏且其板底有微裂纹生成后，部分裂纹会透过过一般水泥混凝土路面施工主要方法就是将混凝土直渡层进入混凝土面层，加之板底拉应作用力最大，板底表接浇筑于路面凹凸不平基层上，而这个不平整的基层也会面凹凸不平和表面裂纹都会影响其混凝土面层静态强度，存在一定空隙和裂隙，混凝土浇筑施工后其基层不可避免并使得其混凝土抗疲劳强度大大降低，因此使得路面经常会渗入一定水泥砂浆，等到混凝土凝结硬化完毕，其水泥

6、不到预计使用年限就开裂破坏。砂浆、面层和基层就会形成整体。实际施工中由于路面基层与浇筑面之间接触情况复杂，且基层材料用量不同、温2水泥混凝土路面中期阶段裂缝扩展机度环境不同也会导致其路面基层与面层之间接触状况复杂理及其影响多样。如果按照理想状况，路面面层与基层之间简单重叠融合，由于其弹性模量、泊松比以及强度等性能都有不同，水泥混凝土路面裂缝扩展破坏过程只要受其路面结与基层相应指标也有一定差异，就会形成一层过渡层，也构和受力影响，因此可以借助断裂力学、损伤力学来研究就是强度薄弱层。其路面板底裂缝扩展过程，并

7、分析在车辆振动荷载作用力在水泥过渡层形成后，其面层和基层之间弹模、泊影响下，其路面累计损伤状况和不利影响。松比、强度等数据都会呈现不同程度的增长，而面层水泥2.1板中微裂纹形成发展混凝土正处于逐步凝结硬化过程，其凝结过程中收缩变形混凝土是集料颗粒和强水泥浆基体相互复合而成，和周期性温度变形应力就会使得面层和基层之间产生不等浇筑和振捣凝固之后就变成一种内部含微裂纹和疏孔状态量变形。此外在实际施工中为了避免路面面层因为收缩拉结构，按损伤力学原理，其结构面板实际上也就可以看做168水泥与混凝土是损伤结构构件，其

8、损伤度=1－连续介质某单元损伤内原因。外法线界面损伤前后面积比，其损伤后弹性模量=损伤前如果对水泥混凝土路面面板疲劳断裂进行数据分析弹性模量乘以（1－损伤度）。按照相关公式可以得出，描述，也可以按照波特兰水泥协会推荐的计算疲劳度的方行车荷载和温度应力环境下，其损伤度会逐步变大，而路程公式：㏒最大限度允许重复荷载作用次数=相应设计参面面板中裂纹尾端混凝土也会逐步蔓延，久而久之，其板数－设计出参数二（板底弯度拉应力/板的设计弯拉强