天津元晶市政工程有限公司
水泥路面特性编辑
1、力学特性
作为刚性路面的水泥混凝土路面，同柔性路面相比，有自己的特点：混凝土路面的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基的相应模量和强度，但混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低得多，约为抗压强度的1/7 - 1/6，在车轮荷载的作用下当弯拉应力超过混凝土的极限抗弯拉强度时，混凝土板便产生断裂破坏。且在车轮荷载的重复作用下，混凝土板会在低于极限抗弯拉强度时出现破坏，因此取水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标。
2、温度变化特性
混凝土随温度、湿度的变化而发生变形，导致混凝土路面板产生收缩、膨胀或翘曲。如果板的尺寸过大，这些变形会受到约束，使板内产生较大的应力，而出现开裂、拱胀，甚至断裂等破坏。为减少温度、湿度影响产生的应力，防止出现不规则的裂缝，混凝土路面（除连续配筋混凝土路面外）需要在纵、横两个方向设置接缝，将板体划分成一定尺寸的矩形板。
3、变形特性
水泥混凝土是一种脆性材料，它在断裂时的相对拉伸变形很小，因此在荷载作用下土基和基层的变形情况对混凝土板的影响很大，不均匀的基础变形会使混凝土板与基层脱空，在车轮荷载作用下板产生过大的弯拉应力而遭破坏。
因此混凝土面板必须具有足够的抗弯拉强度和厚度，才能满足车轮荷载的多次重复作用。 [2]
水泥特点编辑
水泥混凝土路面是一种刚度较大、扩散荷载应力能力强、稳定性好和使用寿命长的路面结构，它与其他路面相比，具有以下特点：
优点
（1）强度高。
（2）稳定性好。
（3）耐久性好。
（4）养护费用低。
（5）抗滑性能好。
（6）利于夜间行车。
缺点
（1）水泥和水的需要量大，修筑20cm厚，7m宽的水泥混凝土路面，每公里需要消耗水泥400~500吨和水约250吨。
（2）接缝较多。
（3）开放交通较迟
（4）养护修复困难。
在混凝土路面板内，沿纵横向配置钢筋网，配筋率为 0.1～0.2%。钢筋直径8～12毫米，纵筋间距15～35厘米，横筋间距30～75厘米。钢筋设在板表面下5～6厘米处，以减轻板面裂纹的产生和扩张。板厚和纵缝间距与素混凝土路面相同，但横缩缝间距可增至10～30米，并设传力杆。在地路基软弱地段和交通特别繁重处，也可将钢筋网设在板底面之上5～6厘米处，或设双层钢筋网。
连续配筋
在混凝土路面板内大量配筋，配筋率达0.6～1.0%，纵筋直径12～16毫米,间距7.5～20厘米，可连续贯穿横缝。横筋直径6～9毫米。间距40～120厘米。钢筋设在板厚中央略高处，与板表面距离至少6～7厘米。
在连续配筋混凝土路面板的端部应设置端缝，它有两种形式：一为自由式,即连续设置3～4条胀缝,以便板端部自由胀缩；另一为锚固式，即在板底部设置若干根肋梁或桩埋入地基内，以阻止板的胀缩活动。与素混凝土路面相比，连续配筋混凝土路面板厚可减薄15～20%；缩缝间距可增长至100～300米。但用钢多，造价高，施工较复杂。
纤维土路面
纤维混凝土路面是在混凝土面层中掺入各种短纤维的水泥混凝土路面，纤维混凝土通常比素混凝土具有更高的抗拉强度或更好的耐久性。常用的纤维有钢纤维、各种聚合物纤维以及玻璃纤维。纤维混凝土路面广泛用于重载道路、机场跑道及工作环境恶劣的路面和桥面。
碾压土路面
碾压混凝土路面是采用振动碾压成型的水泥混凝土，不同于上述类型混凝土路面的灌注施工方式。碾压混凝土路面要求采用十硬性混凝土，施工便捷快速，但其表面平整度和结构耐久性不如普通混凝土。碾压混凝土主要用于低等级道路或面层由两层不同类型的结构层复合而成的复合式路面的下层。
块料土路面
块料混凝土路面是用混凝土预制块做面层铺筑在下承层上的路面结构。大的块料路面的块料尺寸可达1～2m，小的块体通常为20～30cm。由于可以使用石料打制较小的块料，因此，认为只有较大的块料路面才能归于水泥混凝土路面范畴，从而用刚性路面理论进行结构分析。块料路面常用于城市道路、非机动车道、低等级公路，或用于基础不稳定的道路交叉口、桥头引道、过水路面等处。 [2]
预应力
按路面构造的不同分为三种：
图5
图5
①无筋预应力混凝土路面。在混凝土板两端设置墩座埋入地基内，墩座与板之间设置弹力缝，放入钢弹簧。板长中央设置加力缝，缝内设千斤顶，对混凝土板逐渐施加压应力至5兆帕，然后塞入混凝土预制块，取出千斤顶，用混凝土填塞缝隙。
②有筋预应力混凝土路面。在混凝土板厚中央预留孔，穿进钢丝束，张拉后将两头锚固，并在孔内注入水泥浆使钢丝束与混凝土粘牢。较窄的板可仅在板的纵向加力，较宽的板需在纵横向同时加力，或按与路中线成小于45°角的斜向加力（图5）。后者可以连续浇筑很长的板，在板的两侧施加应力。所加预应
图6:水泥混凝土路面施工
图6:水泥混凝土路面施工
力，在纵向为2～4兆帕，在横向为0.4～1.4兆帕。
③自应力混凝土路面。用膨胀水泥制备混凝土铺筑路面，借配筋或在板的两端设置墩座，通过混凝土的膨胀施加预应力。
预应力混凝土路面板厚可减至10～15厘米，缩缝间距可增至100～150米。但因施工工艺复杂，所需机具性能要求较高，除在某些飞机场建设中获得成功经验外，尚未普遍推广。
钢纤维
图7:水泥混凝土路面施工
图7:水泥混凝土路面施工
于混凝土中掺入1.5～2.0%(体积比)的长25～60毫米、直径0.25～1毫米的钢纤维，可使其28天极限抗压强度和极限抗弯拉强度较素混凝土提高50%以上；而且它的抗疲劳和抗裂缝能力也较素混凝土高（见纤维混凝土）。与素混凝土路面相比，钢纤维混凝土路面板厚可减小30～50%，缩缝间距可增至15～30米，纵缝间距可增至8米，胀缝可以不设。钢纤维混凝土路面施工工艺尚未定型，仍在试验阶段。
装配式
在工厂中制成混凝土预制板，运至工地现场铺装而成的路面。装配式混凝土板一般做成边长1～2米的正方形或矩形,也可做成边长1.2米的六角形，板厚12～18厘米；还可做成宽3.5米、长3～6米的大型板，但需有相应的运输和吊装机具来配合。板的边缘和角隅可配置钢筋，也可在全板面配设钢筋网。为提高混凝土的质量，可采用预应力、真空吸水、机械振捣和蒸汽养护等工艺。装配式混凝土路面板可以全年生产，不受气候影响，质量容易保证；而且铺装进度快，铺完即可通车，损坏后易于拆换修理。因此，较适用于停车站场及港口码头处，但其接缝多，整体性差，故在公路和城市道路干线上很少采用。
土基基层编辑
土基与基层的稳定与坚固对混凝土路面的经久耐用有极大关系。60年代以来，都强调要用水泥、石灰或沥青稳定土或粒料、工业废渣、沥青混合料或贫混凝土作混凝土路面的基层，厚约15～20厘米，宽度较混凝土板每侧宽出25～35厘米以上。土基上层60厘米深度内的压实度要达到优秀密实度的98%以上。在冰冻地区，还要在基层之下，另设30～80厘米厚的砂砾或炉渣防冻层。在基层与混凝土面板之间，可铺设1～2厘米厚的沥青砂或塑料薄膜；如基层表面平整，亦可将混凝土直接灌筑于基层上。
材料要求编辑
用作水泥混凝土面层的材料包括普通混凝土，钢筋混凝土，连续配筋混凝土，钢纤维混凝土、碾压混凝土等。
制备路面用混凝土，要采用软练425或525号普通硅酸盐水泥、中砂或粗砂和ⅰ、ⅱ级碎（砾）石。混凝土28天极限抗压强度不低于30～40兆帕，极限抗弯拉强度不低于4.5～5.5兆帕，每立方米混凝土的水泥用量为300～350公斤。对双层式混凝土路面的下层材料，可适当降低要求。为提高混凝土的使用性能，可掺入少量早强剂、加气剂、增塑剂、减水剂或聚合物等外加剂（见混凝土外加剂）。
在接缝上部所浇灌的填缝料，常用沥青、矿粉、石棉屑、软木屑或橡胶粉,按适当配比制成的沥青胶泥（也称沥青玛脂）。亦有采用氯丁橡胶空心带、塑料嵌条或聚氯乙烯胶泥等作填缝料，效果较好。
路面施工编辑
混凝土路面施工的一般工序是：①安装边模、接缝嵌条、传力杆和钢筋网等；②拌和混凝土混合料并运至工地；③摊铺与振捣混凝土混合料；④整平混凝土表面并刷毛或刻防划滑小槽；⑤养生与填缝。此外,还有试用真空吸水、振动碾压等工艺于混凝土路面施工中。
在早年，混凝土路面的施工使用钢制轨模，它一方面作为边模，一方面又可供具有钢轮的混凝土拌和机、运料车、摊铺机和振捣机等行驶操作。20世纪40年代，一些工业发达国家混凝土路面施工已全盘机械化，从基础整形、轨模安装与拆卸、混凝土拌和、摊铺、捣实与整面,直到切缝、填缝与养生等工序，都使用专门机械,进行流水作业。
1960年出现了滑模式水泥混凝土路面铺筑机（见水泥混凝土路面铺筑机械），机尾两侧装有模板随机前进，摊铺、振捣、整面与刻槽等作业顺序完成，成型的路面即在机后延伸出来。此外，还有一种混凝土路面联合铺筑机，它行驶一次即能使路基成型，并摊铺、压实基层，再于其上铺筑混凝土板。
混凝土表面结合料的缺失导致路面出现凹凸不平过于粗糙等现象，这是在混凝土凝固初期遇雨所致。
；由于过多的车辆行驶使得路面过于光滑，摩擦系数减小，防滑能力大大削弱影响行车安全，这是由于水泥等原材料的耐磨性较差导致的。
水泥混凝土路面是一种刚度较大、扩散荷载应力能力强、稳定性好和使用寿命长的路面结构，它与其他路面相比。