文档介绍：8 公路建设与交通信息化技术公路路面混凝土耐久性评价指标与方法研究梁军林(广西壮族自治区交通工程质量监督站,广西南宁530012) 摘要:研究路面混凝土耐久性评价指标及方法,对耐久性环境进行系统分类,提出了路面混凝土耐久性环境分类指标体系,研究路面混凝土抗侵入性、抗冻性、抗裂性和耐磨性机理及影响因素,提出了抗侵入性、抗冻性、抗裂性和耐磨性评价指标及评价方法。关键词:路面混凝土;耐久性;评价指标;评价方法 l概述本文在对路面混凝土耐久性环境进行分类研究的基础上,系统研究了路面混凝土材料与环境的相互作用和路面混凝土的耐久性评价指标和评价方法,为路面混凝土组成设计和耐久性分析提供依据。 2路面混凝土耐久性环境分类路面混凝土的耐久性过程是自然环境、使用环境与混凝土内部材料组成与结构相互作用引起混凝土性能劣化的过程。把混凝土材料或结构作为系统,自然环境和使用环境作为系统的环境,研究系统与环境的相互作用,以揭示性能变化规律。根据相对湿度对混凝土抗裂性及耐久性的影响, 提出湿度环境分类如表l。表1 湿度环境的分类表2 温度环境的分类 12-15 副热带干旱副热带季风 50-65 (3)根据温度、湿度和除冰盐对冻融破坏的影响,对冻融环境进行分类如表4。表4 冻融环境的分类最低温度不小于一2l℃,最冷月平均温度小于一8℃冻融环境最低温度小于一8℃,最冷月平均温度一8℃(I不大于一3℃。。!::,#銎竺苎冀(4)根据行车速度及荷载作用次数对空蚀及磨垒譬竺髻粤,提出温度环境的分类(表2)和温差分损的乏I:;句,”葚甾蜃鬲暮磊磊棼奚蟊芸;:。。一““一”级(表3)。。。?。~’专题报告篇 9 表5 使用环境的分类<加交通鼍(x104次) 100一2∞0 空蚀垮损(5)根据化学反应的物质条件、自然环境条件和使用环境条件提出路面混凝土化学环境的综合分类如表6。表6 路面混凝土化学环境的分类 3路面混凝土抗侵入性指标与方法 水泥石孔隙率及混凝土微裂隙对渗透性的影响路面混凝土具有明显的外分层结构,混凝土表面有一层一定厚度的砂浆或水泥浆层,行车荷载和雨水的渗入均直接作用于路面混凝土表面砂浆或水泥浆层上。路面混凝土表面的孔结构和孔隙率随表面层水灰比的变化而变化,而表面砂浆的水灰比取决于混合料的水灰比,一般高于混凝土水灰比,并且波动较大, 这就导致了表面孔结构和孔隙率波动较大。表面砂浆或水泥浆层的组成和结构特点决定了路面混凝土的耐久性。Powerw曾给出水泥石渗透性与水泥石孔隙率的经验关系为: K=3 550西3·6×’(1) 式中卜为水泥石的渗透性,m2,与渗透系数的关系为K=蛔; ||}——为渗透系数,m2/Pa·s; r为水的动力粘度系数,Pa·s; 咖——为水泥石的孔隙率,咖=,。路面混凝土表面有大量的塑性收缩和干缩裂缝, 在行车荷载、汽车尾气的碳化作用及其他耐久性因素的综合作用下,路面混凝土表面还可产生疲劳磨损微裂缝、碳化收缩裂缝和其他耐久性开裂,这些微裂缝对路面混凝土的渗透性起控制作用。单个裂缝的渗透系数为:砖2瓦可者研(2) 吁一12秽,[1+6(△/6)]15 ¨7 式中||}广一单个裂缝的渗透系数,m2/Pa·s; 6——竖向微裂缝等效平行板宽度,m; △——微裂缝表面的粗糙度,m; r蕈力加速度