[发明专利]基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构及其设计方法

说明书

本发明涉及一种基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构及其设计方法，该方法包括：待施工的混凝土路面结构包括设于地基层之上的底层、设于所述底层之上的中间层以及设于所述中间层之上的面层；设计底层的材料为PVA纤维混凝土；设计得出所述中间层的强度设计值和厚度设计值；设计面层的材料为PAN纤维混凝土。针对其中的中间层进行了强度和厚度的设计，使其能够满足重载机车的承载要求，还符合地基层承载力的设计要求，能够提高中间层的结构强度，增加其受力能力，避免混凝土路面结构的开裂及断裂问题。底层和面层的PAN与PVA纤维混凝土增加了路面结构的防水性和柔韧性，避免水渗入及开裂的问题。

技术领域

本发明涉及混凝土路面结构及设计方法，特指一种基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构及其设计方法。

背景技术

一般施工的工厂或建筑工地的路面均采用混凝土路面，其厚度从15cm到50cm不等，因采用钢筋混凝土配筋的造价太高，且钢筋除锈防护或环氧保护的成本也较高，故为了节约成本，普遍采用素混凝土浇筑形成，一方面素混凝土浇筑形成的混凝土路面的结构强度不高。在施工现场运送物料或使用的设备较多属于重载机车，其对混凝土路面的承载要求较高，由于重载机车的碾压，使得素混凝土浇筑形成的混凝土路面经常出现开裂、断裂的问题；另一方面素混凝土浇筑形成的混凝土路面的防水性能较低，对于雨季多的地区，若采用素混凝土路面使得雨水很容易渗透，这样若是为提高强度而采用钢筋混凝土结构则很容易导致钢筋生锈；又一方面素混凝土浇筑形成的混凝土路面的柔韧性较差，对于淤泥质较软的底层，素混凝土路面会非常容易开裂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构及其设计方法，解决现有技术中为节约成本而采用素混凝土浇筑形成的混凝土路面结构强度不高、防水性能低及柔韧性差而经常出现开裂、断裂及渗水等的问题。

实现上述目的的技术方案是：

本发明提供了一种基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构的设计方法，包括如下步骤：

待施工的基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构包括设于地基层之上的底层、设于所述底层之上的中间层以及设于所述中间层之上的面层；

设计所述底层的材料为PVA纤维混凝土，所述PVA纤维混凝土包括水泥、粉煤灰、矿渣粉、砂、碎石、水、减水剂、PVA短纤维以及引气剂；

根据所述混凝土路面结构的受力情况设计所述中间层的强度及厚度得到对应的强度设计值和厚度设计值，依据所设计的强度设计值选取对应强度的中间层材料；依据

设计所述面层的材料为PAN纤维混凝土，所述PAN纤维混凝土包括水泥、粉煤灰、砂、碎石、水、减水剂、PAN短纤维以及引气剂。

本发明的设计方法涉及一种基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构，采用PAN纤维混凝土作为路面结构的面层，该PAN纤维混凝土形成的界面细腻防水，使得雨水入渗难，适应雨季多的地区，具有良好的防水性能。且PAN纤维混凝土的表面光洁度好，作为面层可使得路面结构具有较好的外观。采用PVA纤维混凝土作为路面结构的底层，该PVA纤维混凝土外观粗糙，起到了弹性褥垫作用，增加了路面结构的柔韧性，利于粘结中间层，使得底层不易开裂，适用于淤泥质土层。设计了中间层的强度及厚度，使其满足荷载要求，既能够支撑路面结构上行驶的车辆，也能够有效保护地基层，避免路面开裂及断裂的问题。底层和面层作为保护层，也有利于面层防裂，底层还起到了防潮的作用。

本发明基于PVA与PAN材质的混凝土路面结构的设计方法的进一步改进在于，还包括：根据设计得出的所述中间层的厚度设计值设计双层竹筋结构的间距：

将双层竹筋结构中位于顶部的竹筋结构距所述中间层上表面的距离和位于底部的竹筋结构距所述中间层下表面的距离设计为混凝土保护层最小厚度，从而所述双层竹筋结构的间距为所述中间层的厚度设计值与两倍的混凝土保护层最小厚度的差值。