水泥混凝土路面与基层接触状况的探讨

水泥混凝土路面与基层接触状况的探讨

发表时间：2018-01-10T11:11:46.673Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第23期作者：吴仕验钟九发

[导读] 主要影响因素包括面板施工中的材料混合比，行车载荷和温度以及基层。

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摘要：现在使用基层材料的强度越来越高。事实上接触条件对路面的破坏有重要的影响。水泥混凝土路面与基层之间的接触状况不仅影响接缝的间距和接缝的宽度，还影响混凝土路面的早期开裂。本文分析了小组基层面的制约因素，为水泥混凝土路面设计提供参考。

关键词：水泥混凝土路面；路面基层；

1．面层与基层接触界面影响因素

主要影响因素包括面板施工中的材料混合比，行车载荷和温度以及基层。表层与草根层面界面的影响是复杂多样的。水泥混凝土的水泥混凝土配合比及的浆状物的比率比，基层建设的密度，会影响混凝土砂浆渗透至基层，影响密度程度的界面的形成。面板在负载作用下，面板和基层承受负荷，界面形成弯曲盆地，并且由于雨水侵蚀而导致板的边缘，在交通负载反复作用下可能会导致面板的空心温度变化是影响面板与基座接触的主要因素，这是由于混凝土材料的不可塑性，当体积变化明显的时候发生温度变化，道路会产生膨胀和收缩变形。由翘曲变形引起的温差，导致面板翘曲和拱形；季节性温度由板材膨胀和收缩引起的变形。导致面板在基层上滑动，并且基层在面板上产生约束剪应力。

1．1表面和基底界面的力学性能分析

水泥混凝土表面和基层之间的界面是薄层非常复杂的结构，或称为过渡区的结构。这正是结构中最弱的界面层。这是因为不良混凝土基面的界面粗糙，当表面层浇铸在这样的基层上时，水泥浆可以渗透到基体中孔深度的渗透深度取决于稀土混凝土基体的最大粒径和孔隙度，这种现象对于多孔贫混凝土基体来说更为显着。渗透的水泥浆和水泥石的形成与基层不同，在车辆载荷和环境因素的作用下容易损坏，从而影响路面的应力和可靠性。作为弱界面层，其机械性能主要在剪切强度。

2层问处理的工程意义

2.1完全滑动接触界面，基层在水泥混凝土路面板面板约束较小，面板产生水平拉伸变形的基层损伤小；并且完全连续的接触界面，对面板的基层约束，面板产生横向伸缩变形草根损伤也很大。

2.2由于温差的作用，路面混凝土板在水平方向的伸缩变形，而这种变形在垂直方向的分布不均匀。在浇筑的早期阶段，由于基层强度不足，路面砧板由于变形而导致板的早期开裂。此时希望混凝土板与基层之间的界面完全滑动。

2.3水泥混凝土路面接合面较弱，在交通负荷和温度胁迫下，易发生各种问题，由于季节温度变化的作用，路面宽度。此时需要对面板的基层限制不能太强，也不能太弱，也就是界面预计会在滑动和连续（暂时称为半滑动或半连续）之间滑动状态，使缝宽不会太大。

2.4在水泥混凝土路面附近的桥梁和结构等附近，需要将板材扩大到较小，以消除结构的破坏。此时，接触界面需要完全连续。

3层间处理的工程作用

3.1层间处理除了优化水泥混凝土路面面板的工作状态外，对基层的保护作用也是显而易见的，一是可以减少混凝土面板在温度场作用下产生水平变形对基层的拉伸裂缝，二是在混凝土面板产生裂缝等病害后，可以防止雨水对基层的冲刷等。

3．2层间处理的方式；目前路面工程项目改建中，主要有在原有路面上铺筑混凝土板，可以将混凝土面板与基层层问处理成下述的几种状况。

3.2.1在完好无损的表处上直接铺筑混凝土板，层间接触为完全滑动，可以有效消除混凝土的初期开裂。而在表现为局部剥落、龟裂等病害的表处上，可以浇洒透层油，将层间处理成半连续或半滑动状态。

3．2．2在桥头及结构物附近，在半刚性基层上直接铺筑混凝土板，将层间接触处理成完全连续状态。

3.2.3在接缝中，通过油层或浇注密封层，混凝土板和基层之间的半连续或半滑动状态处理，以防止过多的接头拉伸。

3.2.4在高温季节施工中，应在混凝土面板及其基础之间提供“薄层”。这种“弱层”可以设置为密封层或沥青表面层，混凝土面板和底座的接触情况变为完全滑动的状态。

4 层间粘结状态对路面寿命的影响?

4.1目前路面设计规范设计的挠度值为控制指标，底部弯曲应力要检查，设计弯沉以路表容许弯沉值作为整体强度的设计控制指标。可以看出，在完全连续的情况下，路面结构的路面偏转和寿命最大化，最小值发生在不同层间接触状态下的完全平滑状态。当层完全光滑时，弯沉增加值很大，造成疲劳寿命次数大为降低，将使道路使用寿命缩短近10倍。对于中间层的连续段，路表弯沉和疲劳寿命比完全连续时略有减少，表明层间连续状态的改善将提高道路的使用寿命。界面粘结状态对路面结构的寿命有很大的影响。三个结构层的寿命是完全连续和完全光滑的10倍至1000倍。中间层平滑，层间接触是部分连续状态。路面的寿命将大大提高，并且从部分连续和连续状态的路面寿命还是有一定的差距的。

4．2分析两层混凝土层之间没有混凝土层水泥混凝土路面的接触，由于浇注板，将基层的水泥浆部分浸入一定范围内，随后冷凝，硬化，导致面板和粘合剂状态之间的粘合性，界面是非常复杂的弱强度层，其弹性模量，泊松比和强度不同于表层和相应的基层指标。随着时间的推移，基层和表层的强度以不同的速度增加，凝结硬化过程中表层混凝土的收缩变形和周期性温度变形不同，表层与基层不同将不可避免地导致路面结构沿着表面开裂薄层的一体化开裂。表面层和基层彼此分离，并且分离界面处于非平滑的不均匀状态，当然，隔离层也可以用于切断两者之间的作用以形成新的作用，面板和基板界面的强力限制为弱极限，目前的接口处理方法正在研究中。

5 参数的物理意义

（1）混凝土刚刚浇铸后，混凝土的强度不足。当温度变化时，混凝土会产生伸缩变形。过度的粘结力将导致板的早期开裂。为了防止开裂，在施工过程中，采用夹层防摩技术措施。如：塑料膜隔离法，涂油等。面板与基层之间的界面从强到弱，即键合系数fn减小，但在桥头或构造物附近，则要求面板与基层界面的粘结力大，以消除温度应力结构的损坏。

（2）混凝土板在重复作用下的周期性温差，使板坯与基层之间的界面受伤，工作条件如加载过程的第二阶段。季节性温度变化导致板