水泥混凝土路面弯拉强度控制标准及方法

水泥混凝土路面弯拉强度控制标准及方法

贾晓亮

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摘要：由于水泥混凝土路面材料来源广、造价低、抗压强度高等优点，作为我国两种主要路面结构之一，广泛用于公路与城市道路中。但一些水泥混凝土路面投入使用后不久就出现断裂损坏现象，大大缩短了路面使用寿命，致使维修养护费用增加，给社会造成较大经济损失。其主要原因之一是施工完成后的水泥混凝土路面抗弯拉强度没有达到设计强度标准。因此，抗弯拉强度是水泥混凝土路面设计和施工控制最重要的强度指标之一。基于此，对水泥混凝土路面弯拉强度控制标准及方法进行研究，以供参考。

关键词：水泥混凝土路面；弯拉强度；质量控制

引言

随着城市建设的持续发展，以前使用的混凝土道路面临着很大的交通压力，其中一些道路开始出现健康问题，而对移动车辆的安全和舒适性的要求也在逐步增加，混凝土道路的清理趋势正在扩大。道路混凝土路面质量状况研究提供了道路物理质量状况的信息，并为项目设计、施工和维护提供了基本信息和基础。

1设计标准

公路水泥混凝土路面设计规范规定：面层板分析应采用弹性地基板理论，混凝土设计强度采用28d弯拉强度，其标准值按照交通荷载等级确定，旧混凝土路面弯拉强度采用实测值。采用该规范进行水泥混凝土结构厚度设计时，设计标准为车辆荷载、温度应力共同作用下面层板在设计基准期内不产生疲劳断裂，以满足路面结构性能要求条件；在两个作用力最大时不发生极限断裂作为验算标准。并考虑路面结构重要性和施工变异性二个可靠度因素，即在一定的交通、环境条件下和设计使用年限内满足弯拉强度设计要求的概率。

2水泥混凝土路面弯拉强度控制方法

2.1层间组合设计

(1)为了保证沥青层与原有混凝土层之间的良好结合，并防止沥青层进一步滑动，原有混凝土涂层层应在沥青层铺设前均匀铣削，厚度不超过1mm。铣削后清理道路垃圾并用高压水枪清洗。(2)防污贴剂和玻色纤维的应用是由玻璃纤维、沥青等组成的材料。它具有抗拉强度高、施工方便、耐高温、防水等优点，可以更好地与混凝土结合。将本工程的实际特点结合起来，将把所有的建筑裂缝和裂缝铺设在32厘米宽的粘结剂上。为了更好地控制反射裂缝的使用，在铺设防裂胶后，所有的波纹管纤维都放置在至少1.5米宽的施工裂缝和裂缝周围。(sbs改性沥青胶粘层的应用，以确保混凝土路面层的组合 SBS改性沥青胶粘层在原有混凝土路面上均匀使用，原有混凝土路面与沥青路面之间使用量为0.5 ~ 0.8kg/m2，沥青路面之间使用量为0.3 ~ 0.5kg/m2，胶粘层应立即进行。

2.2优化路基设计

首先，正确进行新水泥混凝土路面改造，用合理的路基填料填充，尽量减少新路基沉降。其次，新区路基设计采取梯挖的形式，增加了新区路基结合段的面积，有效增加了结合部位的摩擦阻力和抗剪强度，保证了新区路基的有效结合，从而降低了新区路基沉降差的问题。选择楼梯的高度和宽度，要综合考虑场地、路基沉降量、新路基填筑工作性能等因素，楼梯的高度不能太大。否则，新路基的水平偏移将增加。第三，选择加固材料。条件允许的情况下，可考虑在新旧路基下放置一定数量的土工格栅、土工织物等复合土工合成材料，土方材料应选用抗拉强度、撕裂强度、撕裂强度等性能优良的材料。研究表明，选择合适的土工加筋材料可以大大改善既有路基土和新路基土之间的完整性，从而确保新老路面不会因沉降差异和接缝问题而遭受病害。此外，加筋板还能有效提高基础承载力，约束水平水平位移，提高新旧路基连接处的水平位移，土方格栅价格便宜，效果好，性价比比较高。研究表明，利用土工格栅的新旧路基路面可以有效地减少新旧降雨的差异和新旧路面的接缝问题。第四，选择合适的路基填料。现有路基更换性能较好的路基填料，可以有效减少路基路面的整体沉降，控制沉降效果。

2.3路面结构层板块厚度及弯拉强度

采用HZ-20钻机在混凝土路面上钻心，确定涂料的强度和材料类型；底基层材料将使用孔方式进行挖方，以确定底基层的厚度和材料类型。内部测试混凝土表面层强度校核、旧铁质弯曲强度计算和弹性模量。

2.4合格评定

标准小梁弯拉强度用于评定施工配合比；钻芯劈裂强度用于评价实际面层施工密实度及弯拉强度。各级公路面层的弯拉强度应采用标准小梁试件评定，采用钻芯取样圆柱体劈裂强度换算的弯拉强度进行验证。各等级公路面层混凝土弯拉强度应按规范要求检测频率取样，一个统计数据为每组3个试件平均值。试件组数大于10组时，若试件组数不超过19组时，可以允许有1组最小弯拉强度值在0.80～0.85fr范围；若组数大于19组时，一级及以上公路最小弯拉强度≥0.85fr，其它公路允许1组最小弯拉强度值在0.80～0.85fr间；当试件组数≤10组时，可用非统计方法评定，平均值≥1.15fr，最小值≥0.85fr。合格性评判规定：当标准小梁与钻芯平均弯拉强度标准值、最小值和统计变异系数满足要求则判定合格；当部分路面标准小梁弯拉强度不足时，应每公里每车道加密钻取≥3芯样，实测劈裂强度，重新换算弯拉强度满足要求则判定合格，否则为不合格。

2.5合理使用过渡路面

施工过程中合理设置过渡道路，可通过自然减少新道路红线，使过渡道路易于作为过渡道路通行，从而有效控制下降；车辆和机械等荷载作用下的过渡道路，由于混凝土道路收缩率相对较低，加速下降。这样可以减少新旧建筑之间的冷却不均。虽然新建筑用地的全面减少需要十年时间，但大部分减少已经计划在初期。因此，在完成一个建筑场地后，有必要进行过渡，并在另一个场地上进行过渡。过渡层铺设完毕后，交通部分开放，分区分区减少速度加快，车辆负荷加快，一段时间后交通恢复，旧过渡层和基础部分受损部分被拆除，混凝土道路重新铺设，有效减少新旧道路的不均匀沉降。此方法适用于长配线专案，而不适用于短时间或短时间的专案。

2.6再生粗骨料取代率对SFRC弯拉强度的影响

再生粗骨料的吸水率高于天然骨料，导致混凝土搅拌时部分混合物和水的吸水率降低，从而提高了sfc试验的抗弯强度。但是，当再生粗颗粒的替换率为r > 30 %时，sfc试验的抗拉强度会降低，因为再生粗颗粒的抗拉强度较低且较弱，并且过度夹杂可能会影响界面在机体之间的抗拉强度当钢纤维体积比V=1%和2%时，sfc试验的抗拉强度变化与V=0%时相同，随再生粗颗粒的更换率的增加而增大和减小，同时达到sfc试验的抗拉强度最大值r=30%原因是再生粗粒表面有很多空隙，随着钢纤维的加入，再生粗粒与钢纤维之间的粘结锚固效果增强，摩擦强度提高，再生粗粒间整体完整性提高 但是，再生的粗集料过多，加上钢纤维，增加了试样内部的空间，减少了钢纤维与面团和颗粒之间的连接，降低了试样的整体完整性，并对试样的弯曲强度产生了不利影响。

结束语

水泥混凝土路面具有高强、耐久性好、使用寿命长等优点，一直占据着道路建设的很大一部分。混凝土是刚性的，具有大量的纵断面和横断面，使得混凝土路面更不方便行驶。在车辆的长期作用下，很容易出现各种各样的疾病，比如平台不好、板块破损、裂纹等，不利于行车安全。

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