冻融对水泥混凝土路面开裂影响预估分析.doc

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1、冻融循环对水泥混凝土路面开裂影响预估分析李靖苏加强（云南省公路科学技术研究院，云南昆明650051）摘要：冻融破坏应作为寒区水泥混凝土路面设计的重要考虑因素。本文结合室内外环境下水泥混凝土冻融试验进行路面开裂分析。试验发现，弯拉强度随冻融循环次数的增加变化敏感，不同冻融环境下水泥混凝土200次冻融循环后弯拉强度损失均高于20%。不同冻结温度试验结果显示，较低冻融次数下混凝土的弯拉强度已损失较大。通车路面开裂分析表明，冻融循环对水泥混凝土路面使用寿命影响较大，该路面6到9年便出现破坏现象。关键词：道路工程；弯拉强

2、度损失率；冻融破坏；开裂；水泥混凝土路面中图分类号：U414.18Estimatinganalysisoncementconcretepavementcrackingunderfreeze-thawcycleenvironmentLiJingSuJiaQiang（Yunnanscience&technologyresearchinstituteofhighway,YunnanKunming650051）Abstract:Freeze-thawcycledamageshouldbeconsideredwellin

3、concretepavementdesignofroadincoldarea.Pavementcrackingofthehighwayisanalyzedbasedoncementconcretefreeze-thawtestsareconductedunderindoorandoutdoorenvironment.Resultsofthetestshowthatthetestresultsshowthatflexural-tensilestrengthissensitivetotheincreaseoffre

4、eze-thawcycle.Theflexural-tensilestrengthlossesarehigherthan20%after200timesfreeze-thawcycleunderdifferentfreeze-thawconditions.Anddifferentfreezingtemperaturetestresultsshowedthattheflexural-tensilestrengthlossesarelargeeventhoughwithlowfreeze-thawcycle.Acc

5、ordingtotheanalysisofthehighwaypavementcracking,itisshownthatfreeze-thawcyclehasimportantimpactonpavementservicelife,andthepavementdamagewillappearinonly6to9years.Keywords:roadengineering;flexural-tensilestrengthlosses;freeze-thawcycledamage;cracking;cementc

6、oncretepavement.0问题的提出我国较多的国土面积属季冻地区，冻融破坏一直是该类地区水泥混凝土路面破坏的重要影响因素，我省滇东北和滇西北寒区情况也是如此。国内外学者在路用水泥混凝土路面冻融机理[1,2]、影响因素方面进行了大量的研究，但水泥路面冻融破坏现象依然严重存在，改善水泥混凝土路面冻融破坏的问题还未根本解决。水泥混凝土受冻后会出现微小裂纹，在外部荷载作用下裂纹继续发展，进而出现开裂、断板等路面破坏现象。由于冻融的发生，路面板强度下降，当强度下降到一定程度，路面所需的疲劳应力不能得到满足便出现破

7、坏现象。现行水泥混凝土路面设计并未对由冻融引起的强度损失做充分考虑。因此，探寻冻融循环对水泥混凝土的影响尤为重要，冻融破坏对路面使用寿命的影响应作为寒区水泥混凝土路面抗冻耐久性研究的重要方面。1公路概况公路自然区划Ⅱ区二级粒料基层水泥混凝土路面公路[3]，路面宽7m，路基为低液限粘土，路床顶距地下水位平均1.2m，粗集料为当地花岗岩。设计轴载PS=100KN，最重轴载Pm=150KN，设计车道使用初期设计轴载的日作用次数为100次，交通量年平均增长率为5%。2实验方案2.1配合比设计水泥采用P.O42.5；碎石

8、采用石灰岩碎石，大中小料比例为6:2:2；砂子细度模数2.9；减水剂是AN1000型高效减水剂；引气剂是SJ系列引气剂。配合比见表1。表1冻融试验用混凝土配合比编号水泥kg/m3水kg/m3砂kg/m3石kg/m3减水剂%引气剂1/万含气量%水灰比135014072411831.101.60.402350168715.211670.501.60.48335015472011760.67