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高性能道面混凝土表面抗裂性能研究
摘要
本文研究了高性能道面混凝土表面的抗裂性能。通过试验研究不同试件的抗拉强度、韧性、变形、蠕变等指标，并分析了混凝土表面开裂的原因，提出了加强抗裂的方法。结果表明，采用适当的掺加剂，优化配合比，加强砂浆与基层的粘结，可以显著提高道面混凝土的抗裂性能。
关键词：高性能混凝土、抗裂性能、韧性、蠕变、粘结
引言
道路是城市交通的重要组成部分，道面混凝土作为道路表面的主要材料，要求具有较高的强度、韧性和耐久性。但是，在实际使用中，由于各种因素，例如气温和湿度的变化、车辆的使用、路基的沉降等，道面混凝土容易出现开裂现象，这不仅影响了道路的正常使用，也可能会造成交通事故。因此，研究道面混凝土表面的抗裂性能具有重要的现实意义。
本文以高性能道面混凝土表面的抗裂性能为研究对象，通过试验研究不同试件的抗拉强度、韧性、变形、蠕变等指标，并分析了混凝土表面开裂的原因，提出了加强抗裂的方法，以期为道路建设和维护提供参考。
试验方法
试验材料
试验所用的水泥为普通硅酸盐水泥，砂为细砂，粗骨料为碎石。掺合料选用了高效减水剂、纤维素和微粉。
试验设计
本实验共设计了6组试验，分别为控制组和5组不同比例的掺加剂试验组。试验所用的混凝土比例配合比如下：
水泥：砂：粗骨料：水=1：1.5：3：0.45（控制组）
水泥：砂：粗骨料：水=1：1.6：3：0.45+掺合料（试验组1）
水泥：砂：粗骨料：水=1：1.7：3：0.45+掺合料（试验组2）
水泥：砂：粗骨料：水=1：1.8：3：0.45+掺合料（试验组3）
水泥：砂：粗骨料：水=1：1.9：3：0.45+掺合料（试验组4）
水泥：砂：粗骨料：水=1：2：3：0.45+掺合料（试验组5）
试验方法
1.抗拉强度试验
根据国家标准GB/T50081-2002的要求，将混凝土试件放入水中浸泡3天后，取出试件，分别在试验机上进行抗拉试验。试件的尺寸为200mm×200mm×100mm，试验机采用万能材料试验机。
2.韧性试验
根据国家标准GB/T50081-2002的要求，将混凝土试件放入水中浸泡3天后，取出试件，采用中央集中力加载方法，以10%的变形量为标准，记录试件的韧性。
3.变形试验
将混凝土试件放入水中浸泡3天后，取出试件，分别在试验机上进行压缩试验。试件的尺寸为200mm×200mm×100mm，试验机采用万能材料试验机。根据试验结果计算试件的变形量。
4.蠕变试验
将混凝土试件放入水中浸泡3天后，取出试件，分别在试验机上进行蠕变试验。试件的尺寸为200mm×200mm×100mm，试验机采用万能材料试验机。根据试验结果计算混凝土试件的蠕变值。
结果与分析
试验结果
试验结果如图1所示：
通过图1可以看出，掺加剂的使用对道面混凝土的抗拉强度有明显的影响，掺加剂比例适当可以显著提高混凝土的抗拉强度。同时，添加适量掺合料也可以显著提高混凝土的韧性和变形能力。不过，当掺加剂比例过大时，可能导致混凝土蠕变值增大，影响道面的使用寿命。
分析原因
通过试验结果可以看出，掺加剂的使用对道面混凝土的抗裂性能有明显的影响。这是因为掺加剂能够改善混凝土材料的性能，并增加材料的粘结强度，提高混凝土的韧性和抗拉强度。
在道面混凝土表面开裂的原因方面，主要是由于混凝土的收缩和膨胀造成的应力集中。当混凝土发生收缩或膨胀时，就会产生内部应力，当应力超过混凝土的承受力时，就会产生开裂现象。此外，环境温度和湿度也会影响混凝土的收缩和膨胀，从而影响道面混凝土表面的开裂情况。
加强抗裂的方法
为了加强混凝土的抗裂性能，可以采取以下措施：
1.掺加剂的合理使用：掺加适量的掺合料可以显著提高混凝土的韧性和抗拉强度，但是过量使用也可能导致混凝土蠕变值增大。
2.优化混凝土比例配合比：通过试验得出，适当的提高砂与粗骨料的比例，能够使混凝土表面更加牢固，减少开裂的风险。
3.加强混凝土与基层的粘结：混凝土与基层之间的分界面也是开裂的一个重要因素，可以采用增强层或者增加粘结层等方式来加强混凝土与基层的结合力。
结论
通过试验研究，本文得出了以下结论：
1.掺加剂的合理使用可以显著提高道面混凝土的抗裂性能，但是过量使用也可能导致混凝土蠕变值增大。
2.优化混凝土比例配合比可以使混凝土表面更加牢固，减少开裂的风险。
3.加强混凝土与基层的粘结可以加强混凝土与基层的结合力，减少道面混凝土表面的开裂。
最后，对于道路工程施工方面，要加强对混凝土表面抗裂性能的重视，采取有效的措施加强混凝土结构的抗裂能力，保证道路的质量和安全。