使混凝土路面抗损坏Bob体育下载链接APP

当道路建成时,我们自然希望它是耐用的。道路可以使用不同的材料建造,但最终产品的质量取决于它是如何建造的,而不仅仅是材料本身的固有属性。那么,持久性意味着什么?我们如何实现持久性?一般来说,耐久性意味着路面能够抵抗环境中可能导致路面过早老化的力量。Bob体育下载链接APP这就要求设计和建造路面以防止潜在破坏性力量的破坏。Bob体育下载链接APP在这一期的道路准备通讯中,我们将考虑生产耐用混凝土路面所涉及的因素。Bob体育下载链接APP

耐久性的品质

传统上,普通水泥混凝土(PCC)路面的耐久性通常与较高的水泥含量联系在一起。Bob体育下载链接APP这必然会降低混合料的水灰比,并普遍降低其渗透性。因此,它降低了水分和其他破坏力量渗透混凝土的能力,这往往与PCC耐久性良好相关。然而,这并不是唯一的因素,仅仅使用更多的水泥并不能解决所有潜在的耐久性问题。

部分问题是,耐久性最好被理解为我们在PCC路面中寻找的一般质量,而不是混凝土的特定物理特性。Bob体育下载链接APP这意味着,尽管特定的性能是PCC耐久性的重要因素,如强度,水灰比,或空隙率,它们都不能提供一个单一的测量或预测路面将会有多耐用。Bob体育下载链接APP相反,我们还必须考虑我们希望混凝土能够抵抗的环境力量。

耐久性和冻融循环

破坏PCC的力量之一是混凝土内部水的冻结和随后的融化。由于水结冰时会膨胀,混凝土必须有一个空隙系统,这样路面上的任何水都有空间可以膨胀,而不是产生压力,导致混凝土破裂,降低其耐久性。Bob体育下载链接APP如果PCC路面有足Bob体育下载链接APP够的空隙网络,并且已经固化到足够的强度,它应该能够抵抗冻融循环造成的环境破坏。

用于测量混凝土混合物中空气含量的压力计。
用于测量混凝土混合物中空气含量的压力计。

在搅拌过程中,一些空气可能会被困在混凝土中,当混合物凝固时,如果混凝土中的水蒸发,可能会产生额外的空隙,留下多孔网络。然而,由此产生的空气空隙系统是随意的,可能不足以抵抗冻融压力。在大多数情况下,我们希望故意增加混合物中的空气含量,同时确保空气以微小气泡的形式均匀分布在整个水泥膏体中。这个过程称为空气夹带,可以通过多种方法来实现,包括使用化学外加剂和调整混合料配合比设计、生产和放置技术。

骨料和化学品

影响混凝土耐久性的另一个退化来源是潜在的破坏性反应和化学攻击。这些因素可能受到混凝土混合料的组成和路面接触各种物质的影响,如土壤或水中的硫酸盐,或除冰化合物中的化学物质。Bob体育下载链接APP

关于混合料的组成,混凝土中使用的骨料是PCC耐久性的一个重要考虑因素。这不仅仅是指耐用性和可靠性将骨料作为建筑材料,还考虑到它是否与水泥相互作用。因为水泥是一种高碱性物质,它往往会在与它接触的材料中产生某些反应。其中一些反应是可取的,例如赋予混凝土强度的水化过程,而另一些则可能不是。例如,高活性二氧化硅的聚集体会产生严重的Bob体育下载链接APP路面开裂由于碱-硅反应。在这种情况下,PCC的耐久性取决于选择无反应集料,或者如果没有反应集料,则选择辅助混合材料来帮助缓解反应。

利用活性集料引起的碱-硅反应裂化。
利用活性集料引起的碱-硅反应裂化。

当需要考虑硫酸盐侵蚀或其他化学物质时,通常可以通过降低水灰比来提高耐久性。由于这降低了混凝土的渗透性,也使化学反应更难渗透。还可以选择特定类型的水泥和辅助材料,以提高对某些化学侵蚀的抵抗力。

PCC施工程序

虽然耐久性取决于良好的混凝土配合比设计,但适当的施工程序也很关键。特别是PCC路面的固结、整理和养护对耐久性有显著影响。Bob体育下载链接APP整合是重要的均匀的混合及其系统的空气空隙。这影响混凝土的强度和抗冻融循环能力,这两者对耐久性都很重要。适当的完成固化,以确保在水化过程中,混凝土有良好的环境来发展所需的性能,包括强度、耐磨性和低渗透性。

建造坚实的混凝土路面Bob体育下载链接APP

通常,PCC路面的关键要求之一是混凝土必须达到一定的强度水平。Bob体育下载链接APP这对路面的耐用性很重要,但正如我们所看到的,这也涉及很多方面。Bob体育下载链接APP一个持久的混凝土配合比设计必须考虑到路面将需要处理的环境。Bob体育下载链接APP还需要合适的材料和良好的施工技术。所有这些因素结合起来,使混凝土路面真正耐用。Bob体育下载链接APP

额外的链接

交通研究委员会,运输研究通告E-C171:混凝土耐久性:第二版http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/circulars/ec171.pdf

国家公路合作研究计划,研究成果文摘:硅酸盐水泥特性与混凝土耐久性的关系http://onlinepubs.trb.org/onlinepubs/nchrp/nchrp_rrd_270.pdf

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