钻环法测量水泥路面表面残余应力的初步研究

水泥混凝土在强度形成过程中，温度、湿度变化以及水化反应等因素将引起水泥砂浆体积变化，当体积变化受到约束时，水泥混凝土内将产生残余应力，导致水泥混凝土内部出现微裂缝。国内外进行了大量收缩变形等因素引起的水泥混凝土内部应力变化的研究，但尚需要验证。该文将从“反”方向对水泥混凝土内的残余应力进行研究，即如何测量得到水泥混凝土表面的残余应力。根据金属工程中应用较为广泛的钻孔法测量表面残余应力技术，考虑水泥混凝土主要由水泥石和石料组成，尺寸差别较大，提出利用钻环法对水泥混凝土表面残余应力进行测量的可行性。2007年美国联邦航空管理局(FAA)的机场道面实验室，进行了钻环法测量水泥混凝土表面残余应力的初步试验，该文将建立有限元模型，对存在初始应力的板进行钻环模拟，通过与封闭解的对比，验证有限元模型的准确性，通过与FAA的试验结果进行对比分析，验证了钻环法测量水泥混凝土表面残余应力的可行性。