所谓素混凝土,其实是对应一些业已荷载外力的如“钢筋混凝土”或“预应力混凝土”等而言的｡“素”由无筋或不配置受力钢筋的意思｡的混凝土制成的结构｡
素混凝土是各种钢筋砼的重要原料和组成部分,由水泥､砂(细骨料)､石子(粗骨料)､外加剂等等按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成,习惯中,“素混凝土”被常常称之为“水泥混凝土”｡
这个问题牵涉到众多因素,有外因导致的也有主观因素造成的,这些千丝万缕的组成复杂关系的关系因素,彼此影响着｡
其中,和承载力形成关键影响因素的,分别有:
1. 基础承载力
由于重点分析混凝土路面的承载力情况,且设计院设计的三元结构(15CM黄土垫层､15CM砂石垫层)一般情况下符合基础要求,因此计算中的基础一律按无限宽(刚性)基础进行考虑(根据厚度进行求解)｡
2. 混凝土标号
混凝土中的标号与刚度是成正比的即标号越大,混凝土的刚度越大,因此路面选择过低标号的混凝土会导致整体路面的网裂,而选择过高标号的混凝土会导致整体路面的刚度过,呈现脆性即易整体开裂,因此标号的正确选择也是混凝土路面能否长期保持良好情况的重要因素,所以本文中的混凝土标号一律选用设计院设计的C30标号｡
3. 混凝土厚度(一般为18CM-30CM)
根据公式分别代入25CM､28CM､30CM｡
以25CM厚的C30混凝土为例,
C30轴心抗压是20.1Mpa=20.1N/mm2=20.1×1000000N/m2,
相当于20.1×100000千克(五个零,除以10,重力加速度),
也就是20.1×100吨,
2010吨,即2010吨/m2,
因为是25CM厚混凝土,
所以需要乘以0.25,
因此推算每立方米的,25CM厚的C30混凝土的设计抗压能力约为502.5吨/m3(初略计算,C30,厚625px,最大只能承受63.245吨)｡
4. 设计形式
由于上述影响因素均对混凝土的抗压进行考虑(即垂直地面方向),因此均按设计院提供的素混凝土方案,未进行配筋处理｡
根据上述分析可以看出,素混凝土路面的抗压承载力主要取决于混凝土厚度,因此需要根据已知厚度可以通过公式计算出极限承载力｡
Fcd=0.7·βh·Ftd·Um·H
Fcd——混凝土最大集中返力;
βh——对于厚度小于300mm时,取1;
Ftd——轴心抗拉应力(C30取1.39mpa);
Um——高度换算比=2·(a+b)+4H,a=500px,b=1500px(a,b分别为轮迹宽､长);
H——厚度｡
带入数值即对应关系
1. C30混凝土25CM极限车辆承载力:63.245吨;
2. C30混凝土28CM极限车辆承载力:74.104吨;
3. C30混凝土30CM极限车辆承载力:81.732吨｡
至此,不难看出,只要带入数值即对应的建筑规范,问题本身就已经是有标准答案了｡
问题是,在实际工作中,通过这些常规的分析计算,得到的只是业已固化的路面极限承载力,该数据并无任何实质意义｡
对混凝土外荷载起决定作用的还是源于上下方向的垂直承载力(地基承载力),因此,对于理论说明书平均每平方2.2吨的承载力,很多素土地承载力都达到15吨每平方米的混凝土抗压能力是完全没有问题的｡
不过,有时候出现的地基沉降或者来着平行方向的剪力因素,也会导致大的灾难性后果｡
因此所算数值仅能起到参考作用,更为精确的数值需要与设计院进行仔细推敲､排除再对接,再来确定最终方案｡
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