混凝土路面胀缝的处置技术.pdf

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1、论文THEsIS混凝土路面胀缝的处置技术文／牡丹江市公路勘察设计院戴吉献水泥混凝土路面面层具有热胀冷缩的特点。为了保证混凝土路面的使用品质，应在水泥混凝土路面纵、横两个方向设计成缩缝和胀缝，把整个混凝土路面分成许多小的板块。许多国家取消了胀缝设置，虽然有板厚大于20cm可不设混凝土胀缝的说明，但理论不足。本文就混凝土路面胀缝进行研究，探讨胀缝取消的可行性。胀缝的缺陷由于车速提高，载重汽车增加，机场路面和混凝土路面胀缝的危害越来越多，载重车辆轮胎花纹繁多，强度很高，车辆轮胎行驶到胀缝处，会形成局部集中应力，会造成混凝土面层胀缝断缝处倒角位置破坏，严重影响混凝土路面的平整度

2、和使用寿命。鉴于这些因素，人们对设置胀缝产生了怀疑。既然混凝土材料的抗压强度远大于抗剪、抗拉强度，为何不能承受温度热胀应力、不设胀缝?我国对于取消胀缝的研究曾进行了较多尝试，多数取得了成功。既然大部分国家都能取消混凝土胀缝，为什么没有一个详细的阐述?主要原因还是各个国家的胀缝取消大都是在施工中大量试验后做出的，目前尚无系统的总结性文本：并且取消的位置也是很有局限性的。鉴于此，如果不能为彻底取消混凝土胀缝扫清障碍，也就不能让混凝土路面发挥更好的效能。影响胀缝的因素混凝土主要的热物理特性包括热传导系数、热容量系数、温度传导系数、热形变系数，通常以温度改变1。C所产生的线应变

3、值来表示。混凝土热形变系数理值的变化范围大致为O．ooo0072至O．0000126，美国道路试验所用的细料为石英岩，粗骨料为石灰岩，试验结果仅为0．O0001。因此，通用的热形变系数一般采用0．00001。混凝土收缩也是混凝土变形的重要因素。混凝土的收缩主要包括：自收缩、温度收缩、干燥收缩、化学收缩、碳化收缩及塑性收缩等。每种收缩都是由不同原因引起的，也各有不同的特点。设置胀缝的位置没有因为膨胀而造成局部的破坏；无论是在夏季还是在冬季，成型的混凝土路面和机场路面的胀缝处都没有沥青溢出，胀缝处也无收窄，说明胀缝设置的宽度过大。混凝土路面取消胀缝的可行性混凝土热形变系数(

4、0【)和混凝土收缩率比较混凝土的热物理特性热传导系数、热容量系数、温度传导系数、热形变系数(仪)中，由于影响位移变形的因素少，前三个因素可以不考虑。首先看，热形变系数(d)为0．00001，也就是温度变化1。C线性位移变化0．O0001m。研究表明，混凝土的化学收缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩、碳化收缩及塑性收缩等六种收缩应该在100—400×10—6范围以内。按照混凝土线膨胀系数为10×10一6mm／oC计算，温度降低4oC至10。C所引起的温度变形较大，不可取消胀缝。另外一个重要的因素是时间。混凝土的化学收缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩、碳化收缩及塑性收缩等，可以统

5、称为收缩。这种收缩是在混凝土浇筑完成后的28天或者侣O天内测得的数据；而热形变系数(d)也是混凝土养生28天后或者是180天后测得的数据。这两个数据104chinoH{ghw。yl混凝土龄期7天28天3个月6个月1牟2牟3_5卑20牟极限抗压强度O．6_o．7511251．51．7522．253表1混凝土强度与龄期增长的关系看似是同一时间段测得的，但却是不同时间段产生的位移。测量收缩数据是28天或180天时间段内数值，主要测量的是混凝土收缩过程中发生的变化；测量热形变系数是在混凝土完成收缩后，温度变化所发生的数据变化，是混凝土收缩完成后的数值。混凝土收缩是在混凝土浇筑后

6、达到要求的强度所产生的形变位移。这种位移有两个特性，一种就是会随着时间的增加位移而增加，另一种就是混凝土收缩过程中，理论上是在恒温恒湿的状态下养生达到强度后测得的数据，而混凝土路面是在变温状态、变湿状态下产生的位移。混凝土收缩随着时间的增长还会增加的，只是增加的数量较小，不会对应用产生不良后果，而不是不存在的。但混凝土强度增长收缩的过程中产生的位移是不可逆变量，强度增长，体积或者位移就会缩小(见表1)。热形变系数(仅)在应用上来说，是个基本上固定的数值。混凝土路面在养护的过程当中，由于是暴露的大气中的线性固定形式的混凝土板块，无法实现恒温恒湿。在养生的28天当中，会经历

7、昼夜温差、雨水影响的气温变化、空气中的气温变化等多种情况的温度变化，而产生的收缩裂缝是经过气温变化后产生的不可逆位移。这种位移有大部分不会因为气温的变化而变化，是混凝土收缩后产生的不可逆位移变化。这种变化的数值已经囊括了温度变化产生的位移。也就是说，混凝土路面产生的裂缝是经过温差变化后产生的，温度膨胀位移小于混凝土收缩位移。简单来说，就是混凝土收缩的过程中产生了两部分位移变化，一部分是不可逆的永久位移变化，不会因为温度和其他因素的影响而变化，是固定的、不可逆的永久位移变化；另一部分是随着温度和其他因素的影响而变化。混凝土路面有固定的、不可