大温差地区水泥混凝土道面耐久性研究

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发布时间：2021-09-09

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大温差地区水泥混凝土道面耐久性研究
林兴刚，容树俭，郝伟，刘方达
(中国航空港建设第九工程总队，四川成都61 1430)
摘要：通过设计大温差环境下机场道面混凝土的耐磨试验、抗冲击试验、抗冻性试验，研究了大温差环境下道面
耐久性破坏的主要原因。试验结果表明，严酷条件下的机场道面混凝土，在有害介质与冻融循环双重作用下，道面
的耐磨性能及抗冲性能急剧下降，在冻融循环作用下，道面强度下降很快，特别是道面的抗折强度比抗压强度下降
得更快，在满足道面设计抗冻等级的情况下，达到抗冻等级的冻融循环次数后，混凝土的抗折抗压强度损失超过
50％。
关键词：大温差；水泥混凝土道面；冻融；耐久性
中图分类号：1／414 文献标志码：B 文章编号：1008—1933(2013)05—119—04
0 引言
水泥混凝土道面板的耐久性破坏是由多种原因
引起的，环境因素是引起破坏的主要因素之一，对于
高寒地区机场道面来说，温度变化是引起道面耐久
性破坏的最主要的环境因素。温度的变化引起材料
一系列性能的变化，其中一个明显标志就是体积随
温度变化的变形效应。当温度发生变化时，不同的
材料会产生不同的热变形响应⋯。混凝土是一种
非均匀的材料体系，由粗细骨料、硬化水泥浆、水以
及存留其中的气体组成，在温度变化下各组分材料
必然产生变形的不一致，并在组分之间产生内应力，
影响混凝土自身性能【2_3J。在我国新疆、内蒙、西藏
等部分地区，温度变化幅度大，常年处于干燥环境。
这些地区不但年温差大，13温差高(1962年新疆最
高达35．8~C)，而且地面温度也很高(1974年新疆
吐鲁番达到82．3~C) J，这些地区的温度变化对混
凝土材料所造成的影响更加显著。另外，使用荷载
的作用及混凝土内部结构的因素也是引起耐久性破
坏的主要因素。对机场道面混凝土来说，其强度下
降、抗冻性能降低、抗渗性不足、耐磨性能较差及抗
冲击性能差等耐久性指标下降是引起道面结构不能
使用的重要原因。
为了对严酷条件下水泥混凝土道面板耐久性破
坏进行研究，本文根据大温差地区的气候特征设计
了水泥混凝土的耐磨试验、抗冲击试验、抗冻性试验
及冻融前后强度的变化等，研究水泥混凝土的耐久
收稿日期：2012-04．12
作者简介：林兴剐(1973一)，男，研究生学历，高级工程师，主要从事
工程管理工作。
E —mail：luoeha．
．2006@ 163．tom
性破坏，寻找引起耐久性破坏的主要原因，以便于在
工程实践中采取适当的防治措施，减少道面板的耐
久性破坏。
1 原材料及水泥混凝土配合比设计
1．1 原材料
水泥：采用山丹铁骑生产的42．5R普通低碱水
泥；砂：采用清水产的砂子，细度模数 =2．68，无
潜在碱一硅酸反应危害；碎石：采用金塔产的碎石，粒
径为5～40 mm连续级配；减水剂：采用天津产的
UNF-5型高效减水剂，掺量为水泥用量的0．5％～
2．5％，减水率为15％；芒硝：采用四川彭州生产的
无色透明硫酸盐类矿物芒硝(Na：SO。·10H2O)。
1．2 混凝土配合比
水泥混凝土的配合比见表l。按表l所示的配
合比进行搅拌，出机塌落度为20 mm，稠度为18 S。
表1 水泥混凝土的配合比
2 耐磨性试验
2．1 试验方案
按照表1所示的配合比进行成件，制成150 mm
×150 mm×150 mm的试件，每组3个，共7组，成型
后24 h拆模，放人标准养护室养护7 d取出试件，l
组在干空室(相对湿度为60％ ±5％温度为20cC±
3~C)养护21 d后取出，在MS-250型混凝土磨耗试
验机上进行耐磨性试验，用第28 d的磨耗量表示其
耐磨性能。
6组在干空室养护17 d后取出，3组放进15~C