水泥混凝土路面的结构与构造
水泥混凝土路面结构设计
表1.2.2 水泥混凝土面层厚度的参考范围
极重
交通荷载等级 公路等级 变异水平等级 低 高速 低 一级 中 低 二级 中 高速 低 一级 中 低 轻 三、四级 中 230~200 高 220~190 三、四级 中 210~180 二级 中
特重
重
面层厚度（mm）
交通荷载等级 公路等级 变异水平等级 面层厚度（mm）
注：① 冻深小或填方路段，或者基、垫层为隔温性能良好的材料，可采用低值；冻深大 或挖方及地下水位高的路段，或者基、垫层为隔温性能稍差的材料，应采用高值； ② 冻深小于0.50m的地区，一般不考虑结构层防冻厚度。
1.5 路肩
铺面材料 路肩面层一般宜选用水泥混凝土，也可用沥青类材料。路肩基
层可用开级配粒料类材料，有利于排除渗入路面结构的水。
起讫桩号
基层切缝 情况
使用状况
原路 面结 构
——
——
使用情况良好， 裂缝少。
结构 一
K576+559 ～ K579+514
基层不切缝
使用情况良好， 有裂缝。 配筋率：0.3，0.4 ，0.5。
结构 二
K579+514 ～ K580+533
350m、320m和330m 混凝土基层切缝间距 分别为5m，8m和 10m。
水泥砼面层 28cm
防水联接层1.5cm
二灰碎石基 层18cm 灰土或固化剂处理路床 20cm
冲击压实处理路床（影响深度80cm）
（2）广西
混凝土下面层280㎜ 改性沥青混凝土或SMA上面层，厚40㎜ 混凝土层表面机械凿毛，或5﹪稀盐酸处理，摩擦系数0.65以上。 设高分子改性沥青粘层，或环氧沥青粘层，或橡胶沥青应力吸收层20 ㎜。 使用3年，整体效果良好，局部路段轻微推移。
水泥混凝土路面结构构造设计详解
2R P l ) Kl 2
第三节 水泥路面的应力分析
5）威斯特卡德公式的试验修正公式
• ①角隅修正
威氏公式是理论推导得来的，与实际情况有出入。美国1930年在阿灵顿进行了 试验路，对公式进行了修正。
板体与地基紧密接触时，不修正，理论值近似于实测值； 板底脱空时，实测比计算大30%~50%，需修正，Kelly提出板角修正式:
– 公式左边三项分别代表：可靠度系数、荷载疲劳应力
第四节 路面结构的可靠度
◆8、水泥混凝土路面可靠度的概念
NR : 路面结构的疲劳寿命 Ne : 设计年限内累计当量标准轴载
f Ne
f NR
Ne
NR
干涉区
第五节 水泥路面的设计参数
➢1、设计基准期、目标可靠度和目标可靠度指标
➢2、面板与基层间的摩阻系数
第一节 水泥路面设计概述
◆4、水泥路面的轴载换算与交通分级
➢1）水泥路面的标准轴载及轴载换算
单轴双轮组－100kN
NNee
336655NNs [s1[1
t
t1]1]
公路等级
高速公路、一级公路
二级、三级、四级公路
行车道宽>7m 行车道宽≤7m
纵缝边缘处（临界荷位） 0.17~0.22 0.34~0.39 0.54~0.62
➢ 3）水泥路面的设计标准
✓①结构承载能力
控制板不出现断裂，要求荷载应力与温度应力的疲劳 综合作用满足材料的设计抗拉强度：
即：
✓②行驶舒适性
控制错台量，要求设置传力杆（基层及结构布置满 足）
✓③稳定耐久性
第一节 水泥路面设计概述
◆3、水泥路面结构设计的主要内容
1）路面结构层组合设计； 2）混凝土路面板厚度设计； 3）混凝土面板的平面尺寸与接缝设计 4）路肩设计； 5）混凝土路面的钢筋配筋率设计
水泥混凝土路面名词解释
水泥混凝土路面名词解释水泥混凝土路面是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。
亦称刚性路面，俗称白色路面，它是一种高级路面。
水泥混凝土路面有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土等各种路面。
混凝土路面是用水泥混凝土板作面层的路面。
它是指以水泥混凝土板作为面层，下设基层、垫层所组成的路面结构，又称刚性路面。
路面概述混凝土路面一般由路基、基层、垫层、面层四部分组成，面层的主要材料就是混凝土，一般要求耐磨、平整、防滑、强度大。
垫层是在温度湿度不适的道路上设置，目的是改变路面的结构，基层应该具有抗变形能力强、抗压抗冲刷、坚实等特性。
素混凝土即普通的混凝土，这类混凝土只在接缝边缘及少数范围内配有钢筋；钢筋混凝土路面，即在路面内部沿着横向纵向布置钢筋形成一钢筋网络；连续配筋混凝土路面，即在路面板内连续配置钢筋的一种混凝土；预应力混凝土路面，此种路面又分为有钢筋、无钢筋预应力路面和自应力路面三种；钢纤维混凝土路的抗裂缝能力较高，但是并未大量投入使用，还处于试验阶段；装配式混凝土路面，这是一种在工厂形成预制板然后在施工地点进行铺装的路面，缺点是这种路面的接缝较多，并不能得以广泛使用。
相对于其它路面来说混凝土路面的稳定性较高、抗滑性好、耐磨、刚度大、负载能力强，利于夜间行车等优势，同时也有容易受环境影响，路面的接缝较多，日后的修复养护困难等缺点。
施工方法总体部署包括施工管理部门的人员职务分配，施工队伍的人员配置，机械仪器配置及检测，施工时用水用电以及通讯联络的保障，施工总平面布置以及占地计划，制定施工进度计划和工期的总体安排等。
施工准备材料的采购，混凝土路面的主要材料是砂、水泥、碎石等，需用材料都应该严格进行检查，必须符合相关规定才能允许材料运输到施工地点，并且要保证足量供应[3]。
混凝土的配合由相关实验室负责，在有关部门的监督下，按照要求进行标准试验，以提供科学准确的依据，之后将合格的原材料进行配合设计调整。
水泥混凝土路面结构认知
三、混凝土面板 1.混凝土面板的形状和尺寸
混凝土面板一般采用矩形。板宽按路面宽度和每个车道宽度 ，在3.0～4.5m范围内确定。板长按面层类型和厚度选定。
（1）普通混凝土面层一般为4～6m，在昼夜气温变化较大的 地区，或地基水文情况不良路段，应取低限值，反之取高限，面 层板的长宽比不宜超过1.3，平面尺寸不宜大于25㎡；
均应锚固在砼板内。
（）
3.水泥混凝土路面中传力杆应选用圆钢筋。 （ ）
三、简答题 1.与其他类型路面相比，混凝土路面具有哪些优、缺 点？ 2.水泥混凝土路面为什么要设置接缝？有哪些类型？ 并简述各自的构造特点。
二、水泥混凝土面层的特性
1.水泥混凝土路面的优点 （1）强度高、耐久性好。 （2）稳定性好。 （3）平整度和粗糙度较好。 （4）养护维修费用少，运输成本低。
2.水泥混凝土路面的缺点 （1）接缝多且易损坏。 （2）噪声较大。 （3）开放交通较迟。 （4）维修困难。
3.水泥混凝土路面的力学性能与路用性能要求
（2）碾压混凝土或钢纤维混凝土面层一般为6～10m； （3）钢筋混凝土层面一般为6～15m。
2.混凝土面板的厚度 其选用的最小厚度按交通性质的不同在200～ 260mm参考范围选定。 3.混凝土面板表面构造 为增强路面粗糙，防止汽车车轮打滑，保证行 车安全，应采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法制 作路面表面构造。
四、水泥混凝土路面的接缝
图 路面接缝设置 1-横缝；2-纵缝
1.纵缝 至少一个车道宽且不得超过 4.5m，一般按3-4.5m设置。 （1）纵向施工缝
1）设置：一次铺筑宽度小于路面宽 度，即按一个车道进行铺筑时。
2）构造：平缝或企口逢+拉杆型。
图 纵缝构造（尺寸单位：mm） a）纵向施工缝；b）纵向缩缝
水泥混凝土路面设计说明
路面设计说明4.1、主要技术指标车行道：双车道面层类型：水泥混凝土路面自然区划：本路段经过地区属中华人民共和国自然区划V2区设计标准轴载：双轮组单轴IOOkN横坡：时单向坡4.2、路面结构设计水泥险路面面层：水泥混凝土路面，厚度20cm。
调平层：级配碎石调平层，厚度4cm底基层：手摆片石，厚度16CIDO水泥混凝土路面设计基准期10年，设计基准期内车道所承受的标准轴载BZZ-IOO,累计作用次数为950932次，为中交通等级，基层顶面当量回弹模量146.2MPa,变异水平等级为中级，可靠度系数为106。
基层顶面竣工验收弯沉值1S=100.0（0.O1nun）土基顶面竣工验收弯沉值1S=310.0（0.O1mm）水泥混凝土设计抗弯（折）拉强度为4.5Mpa（抗压强度不小于30Mpa）,混凝土弯拉模量29GPa.水泥稳定粒料回弹模量为1500MPa,新建路基30Mpa o4.3、水泥混凝土面层组成设计设计以荷载应力和温度应力产生综合疲劳损坏作为设计标准，以纵缝边缘中部作为临界荷位，综合疲劳应力不高于水泥混凝土板的弯拉强度作为控制指标，对路面厚度进行了计算。
中湿段的路面总厚度不小于水泥混凝土路面的防冻最小厚度。
单车道路面混凝土基本板块尺寸为4.5mX4.5m（长X宽）。
水泥混凝土板厚均为20厘米，设计弯拉强度不小于 4.5MPa,路面面层弯拉弹性模量为Ec=29GPa,要求使用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥，水泥标号为42.5号，所用石料必须满足有关规范对石料强度指标的技术要求，砂的细度模数宜在2.0-3.5之间。
路面的抗滑以构造深度不低于0.6mm,混凝土水灰比不大于0.46,掺用的外加剂应经配合比试验应符合要求后方可使用。
假缝上部的槽口用切缝机进行切割。
构造物横穿公路时，构造物顶面至板底距离小于120Cm时，其顶面及两侧各6m范围内的混凝土面板采用钢筋网补强。
⑴材料要求a.水引用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水，对水质有疑问时,，应检验下列指标，合格者方可使用：硫酸盐含量小于等于270（⅛g∕1,含盐量不得小于等于3500mg∕1,PH值不得小于4.5,不得含有油污、泥和其他有害杂质。
混凝土路面结构层次
水泥混凝土路面结构的组成包括路基、垫层、基层以及面层。
本条介绍了各结构层的功用、设置条件、选用原则及构造特点一、路基路基应稳定、密实、均质，对路面结构提供均匀的支承，即路基在环境和荷载作用下不产生不均匀变形。
高液限黏土、高液限粉土及含有机质细粒土，不适用做路基填料。
因条件限制而必须采用上述土做填料时，应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。
地下水位高时，宜提高路基顶面标高。
在设计标高受限制，未能达到中湿状态的路基临界高度时，应选用粗粒土或低剂量石灰或水泥稳定细粒土做路基填料。
同时应采取在边沟下设置排水渗沟等降低地下水位的措施。
岩石或填石路基顶面应铺设整平层。
整平层可采用未筛分碎石和石屑或低剂量水泥稳定粒料，其厚度视路基顶面不平整程度而定，一般100～150mm。
二、垫层在温度和湿度状况不良的城市道路上，应设置垫层，以改善路面结构的使用性能。
1．在基层下设置垫层的条件在季节性冰冻地区，道路结构设计总厚度小于最小防冻厚度要求时，根据路基干湿类型和路基填料的特点设置垫层。
其差值即是垫层的厚度；水文地质条件不良的土质路堑，路基土湿度较大时，宜设置排水垫层；路基可能产生%考试大%不均匀沉降或不均匀变形时，宜加设半刚性垫层。
2．垫层的宽度应与路基宽度相同，其最小厚度为150mm。
3．防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料。
半刚性垫层宜采用低剂量水泥、石灰等无机结合稳定粒料或土类材料。
三、基层基层应具有足够的抗冲刷能力和较大的刚度，抗变形能力强，坚实、平整、整体性好。
1．基层的作用：防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台等病害；与垫层共同作用，可控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层产生的不利影响；为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面，并改善接缝的传荷能力。
2．基层材料的选用原则：特重交通宜选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土；重交通道路宜选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石；中、轻交通道路宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。
水泥混凝土路面结构认知
水泥混凝土路面结构认知1.基层：基层是路面结构中最底层的一部分，主要作用是承载上部结构的荷载，将荷载均匀分散到地基上。
基层可以由各种材料组成，如砾石、碎石、碎石填充料等。
基层的厚度根据工程需要来确定，经常会进行夯实处理，以提供更好的承载能力。
2.底基层：底基层位于基层之上，主要用于支撑和加强上部结构。
它在承载上部结构荷载的同时，还可以通过补充扩散和水平分散作用来减少上部结构的应力集中。
底基层的厚度通常较基层厚，可以使用碎石、砾石、石灰碎石混凝土等材料作为填料。
3.配底层：配底层是用于进一步加固路面结构的一层。
它通过优化填料类型和粒径来提高路面的荷载分散能力和抗水平移能力。
常见的配底层材料包括碎石、砾石、砂石等，其厚度通常在100毫米到200毫米之间。
4.配筑层：配筑层是路面结构中的关键层，也是最上部的一层。
它通常是由水泥混凝土材料制成，其主要功能是承载交通荷载、分散荷载到下面的层，提供舒适、平稳的行驶表面。
配筑层的厚度可以根据设计要求来确定，通常在150毫米到250毫米之间。
5.路面结构的保护层：为了保护路面结构免受水、化学物质和机械作用的损害，常常需要在路面上涂覆一层保护层。
保护层可以防止水分渗入路面结构，减少裂缝和破坏的发生。
常见的保护层材料有乳胶、沥青、聚合物改性材料等。
总之，水泥混凝土路面结构是一种复杂的体系，由多个层次的材料构成。
通过合理设计和施工，可以提高路面的承载能力、耐久性和行驶舒适性。
因此，在进行道路铺设和维护时，需要对水泥混凝土路面结构进行充分认知，并按照规范要求进行施工。
混凝土路面
引言概述：混凝土路面是一种常见的道路铺设材料，具有高强度、耐久性和可靠性的特点。
它是通过将水泥、骨料、水和掺合料混合而成的构造材料。
混凝土路面广泛应用于各种类型的道路，包括城市道路、高速公路和机场跑道等。
本文将对混凝土路面的结构、施工技术、维护和修复方法进行详细的阐述。
正文内容：一、混凝土路面结构1.基层- 基层的作用和要求- 基层的材料选择和施工方法- 基层的厚度要求2.底层- 底层的作用- 底层的材料选择和施工方法- 底层的厚度要求3.基础层- 基础层的作用- 基础层的材料选择和施工方法- 基础层的厚度要求4.面层- 面层的作用和要求- 面层的混凝土配合比- 面层的施工方法和工艺5.附层- 附层的作用- 附层的材料选择和施工方法- 附层的厚度要求二、混凝土路面施工技术1.路面整体施工- 施工前的准备工作- 混凝土的配料和搅拌- 施工现场的管理和控制2.路面分段施工- 施工分段的原因- 分段施工的步骤和方法- 分段施工后的整体连接3.混凝土路面的养护- 养护的目的和重要性- 养护措施的选择和实施- 养护期间的监测和管理4.质量控制- 施工质量的检验和评估- 质量控制的方法和技术- 不合格问题的处理和解决5.施工安全- 施工安全的重要性- 安全管理的原则和措施- 预防施工事故的注意事项三、混凝土路面的维护1.定期检查与养护- 定期巡检的目的和计划- 养护措施的选择和实施- 维护记录和统计分析2.路面修补- 修补的原因和要求- 修补材料的选择和施工方法- 修补后的养护和监测3.预防性维护- 表面密封和防水处理- 裂缝的预防和修复- 声音和振动的控制四、混凝土路面的损坏与修复1.路面常见损坏类型- 平面变形- 裂缝和片剥- 面层磨损和损坏2.损坏原因分析- 材料因素- 施工因素- 使用和维护因素3.修复方法与技术- 裂缝的修复方法- 面层修复和重建- 深层损坏的处理4.修复质量控制- 修复质量的评估标准- 施工过程中的质量控制- 修复效果的后续监测和评估五、混凝土路面的未来发展趋势1.环保技术- 环保材料的研发和应用- 环保施工技术的推广- 环保养护和修复方法的改进2.智能化和数字化- 智能化路面监测和管理系统- 数据分析和预测模型的应用- 智能养护和维修技术的发展3.耐久性和高性能- 高性能混凝土的研究和应用- 抗冻融和耐磨性能的提高- 路面寿命延长技术的发展总结：混凝土路面作为一种重要的道路铺设材料，在道路交通建设中起着至关重要的作用。
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• ③开放交通较迟：
一般混凝土路面完工后，要经过28天的潮湿养生，才能 开放交通。
• ④修复困难：
混凝土路面破坏后，开挖很困难，修补工作量也大，且 影响交通 。
最低气温大于5℃？ 8、在温度骤降的情况下，为什么尚未锯缝的砼路面会开裂？如何预防？ 9、确定胀缝缝隙宽度的影响因素有哪些？ 10、说明水泥混凝土路面基层的作用。
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3
水泥混凝土路面
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4
1.各类水泥混凝土路面的定义
• ①水泥混凝土路面 cement concrete pavement： 以水泥混凝土做面层(配筋或者不配筋)的路面，亦 称刚性路面。
5
• ④连续配筋混凝土路面 continuous reinforced concreted pavement： 面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设 缩缝的水泥混凝土路面。
• ⑤钢纤维混凝土路面 steel fiber reinforced concrete pavement： 在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。
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13
2.水泥混凝土路面的特点
与其他类型路面相比，水泥混凝土路面的特点如下： ①强度高
混凝土路面具有很高的抗压强度和较高的抗弯拉 强度以及抗磨耗能力。 ②稳定性好
混凝土路面的水稳定性，热稳定性均好，特别是 它的强度能随着时间的延长而逐渐提高，不存在沥青 路面的那种”老化”现象。
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第二十二讲
水泥混凝土路面的结构与构造
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1
四个问题
水泥混凝土路面的优缺点及各类水泥混凝土 路面的定义；
水泥混凝土路面的平面尺寸是如何确定的？ 水泥混凝土路面为什么要分缝？有几种类型
的逢？ 水泥混凝土路面各结构层的功能要求是什么？
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2
复习思考题
1、名词解释：素砼路面；唧泥；错台；拱胀；碾压式砼路面；钢纤维 砼路面；连续配筋砼路面；钢筋砼路面。
纵向钢筋， 横向裂缝处滑支
横向裂缝
AC加铺层
横向钢筋
CRCP
CRCP
基层
土基
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9
连续配筋水泥砼路面（CRCP）
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10
连续配筋水泥砼路面编辑（ppCt RCP）
11
CRCP具有耐久性好，行车舒适平顺，施工进度快， 极少养护的等优点。从公路，机场 道面及现有道路的加固。
➢ 因此CRCP在施工时完全不设胀、缩缝(施工缝及构造所需 的胀缝除外)，形成一条完整而平坦的行车表面，改善了 汽车行驶的平稳性，同时也增加了路面板的整体强度。
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8
CRCP是指在路面纵向连续配置足够数量的钢筋，以控 制混凝土路面板纵向收缩产生裂缝的间距和缝隙大小， 从而可在路面纵向不设接缝的混凝土路面。
• ⑥复合式路面 composite pavement： 面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复 合而成的路面。
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6
类型：剪切型钢纤维
规格： 0.6×0.7×35
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7
连续配筋水泥砼路面（CRCP）
➢ 连 续 配 筋 混 凝 土 路 面 （ Continuously Reinforced Concrete Pavement，简称CRCP）在路面纵向配有足够 数量的钢筋，控制混凝土路面板纵向收缩产生的开裂。
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12
• ⑦水泥混凝土预制块路面 concrete block pavement： 面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。
• ⑧碾压混凝土 roller compacted concrete： 采用震动碾压成型的水泥混凝土路面。
• ⑨贫混凝土 lean concrete： 水泥用量较低的水泥混凝土。
• ②普通混凝土路面 plain concrete pavement： 除接缝区和局部范围外面层内均不配筋的水泥混 凝土路面，亦称素混凝土路面。
• ③钢筋混凝土路面 jointed reinforced concrete pavement： 面层内配置纵横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥 混凝土路面。
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2、简述导致砼面板产生唧泥的原因，怎样防止？ 3、说明砼路面的横向缩缝、工作缝与胀缝的功能。 4、为何一般不考虑锯切缩缝处的传荷设施？ 5、砼路面纵缝有哪几种构造形式？ 6、砼路面胀缝间距放长有何理由？当采用长间距胀缝或无胀缝路面结
构时，需采取哪些相应的预防措施？ 7、为什么砼路面最好在高温季节进行施工？又为什么要控制施工时的
• 遇有下述情况时，需在基层下设置垫层
防冻―――季节性冰冻地区，路面总厚度小于最 小防冻厚度要求（表3。0.7）时，其差值应 以垫层厚度补足。
隔、排水 ―――水文地质条件不良的土质路堑， 路床土湿度较大时，宜设置排水垫层。
践证明，由于土基不均匀支撑，使面板在受荷时
底部产生过大的弯拉应力，导致混凝土路面产生
破坏。因此，混凝土路面下的路基必须密实，稳
定和均匀。对路面结构提供均匀的支撑，路基设
计要求处于干燥或中湿状况，过湿状态或强度与
稳定性不符合要求的潮湿状态的路基必须经过处
18 理。
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3.2 垫层：---为保证路基的水、温稳定性，保 护路基而设。
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16
3.水泥混凝土路面的构造---结构组合设计
水泥混凝土路面构造由面层、基层、 垫层、路基、路肩和排水设施等组成。
17
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3.1 土基--对路面结构提供均匀的支撑
理论分析表明，通过刚性基层和面层传到土基上
的压力很小，一般不超过0.05Mpa。由于板的脆
性，抗拉和抗弯拉能力低，需要均匀的支撑，实
14
③耐久性好 由于混凝土路面的强度和稳定性好，所以它经
久耐用，一般能使用20-40年，而且它能通行包括履 带式车辆在内的各种运输工具。 ④有利于夜间行车
混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车 有利。
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15
• 混凝土路面的缺点主要有以下几方面： • ①对水泥和水的需要量大：
修筑0.2m厚，7m宽的混凝土路面，每1000m要耗水泥约 400-500t和水约250t，尚不包括养生用的水在内。 • ②有接缝：