水泥混凝土路面早期固化翹曲的研究.pdf

1、目前,研究人員對于翹曲的認識往往局限于水泥路面在強度形成后板體由于溫度作用發(fā)生的翹曲。事實上,翹曲變形早在水泥路面澆筑過程中就產(chǎn)生了,即所謂的早期固化翹曲。由于早期固化翹曲的存在,增加了車輛荷載和溫度荷載作用下水泥路面板發(fā)生板頂?shù)桨宓组_裂(Top-down Cracking)的風(fēng)險。因此,開展早期固化翹曲的研究及正確分析早期固化翹曲對服役期水泥混凝土路面使用性能的影響具有重要的意義。本文主要開展了以下幾方面的研究。
　　首先,本文

2、確定了以水泥混凝土的終凝時刻作為水泥混凝土路面早期固化過程中的零應(yīng)力時刻,并采用貫入阻力儀的方法對水泥混凝土的終凝時刻進行確定;采用NOLA的計算方法對水泥混凝土路面板內(nèi)的非線性溫度分布進行等效線性溫度梯度的計算;通過實測水泥混凝土路面的應(yīng)變場及溫度場對水泥混凝土路面早期翹曲進行了計算分析。
　　然后,本文對試驗用水泥混凝土進行了配合比設(shè)計,完成了水泥混凝土的基本參數(shù)試驗。根據(jù)該配合比的水泥混凝土開展了水泥混凝土路面早期固化翹曲的

3、室外試驗,研究了不同養(yǎng)生條件、不同澆筑時間、不同外界環(huán)境因素對水泥混凝土早期固化翹曲的影響。其中試驗分兩次進行,得到以下成果:1)哈爾濱地區(qū)不同時間澆筑成型水泥混凝土路面的早期零應(yīng)力溫度梯度為-10～-30℃/m。2)無論白晝時何時澆筑,水泥混凝土路面早期零應(yīng)力溫度梯度均為負值,且中午澆筑的水泥混凝土路面負向零應(yīng)力溫度梯度及早期干縮徐變翹曲最大;3)及時有效的養(yǎng)護措施將有利于減小水泥混凝土路面早期固化翹曲。
　　最后,本文根據(jù)實測

4、氣象數(shù)據(jù)對服役期水泥混凝土路面實際溫度場進行了預(yù)估模擬,采用早期干縮徐變翹曲反算服役期水泥混凝土路面溫度梯度并與零應(yīng)力溫度梯度相加的方法得到早期固化翹曲等效線性溫度梯度。將實際溫度梯度與早期固化翹曲等效溫度梯度相加得到水泥路面板內(nèi)絕對溫度梯度。采用有限元軟件ANSYS對溫度荷載與車輛荷載共同作用下的服役期水泥混凝土路面的力學(xué)響應(yīng)進行了計算分析。根據(jù)有限元計算結(jié)果,由于水泥混凝土路面早期固化翹曲的存在,無論夏季或冬季,路面板的溫度翹曲將進