摘要：為了揭示季凍區(qū)路面混凝土界面區(qū)在自然環(huán)境與車輛荷載耦合作用下的劣化機理,以及界面區(qū)劣化對路面耐久性的影響,通過室內(nèi)設(shè)計普通交通環(huán)境和超載條件下的荷載-凍融-干濕循環(huán)三場耦合試驗?zāi)M路面水泥混凝土實際工作環(huán)境,并與普通交通條件下的疲勞荷載單因素試驗及荷載-凍融雙場耦合試驗進行對比,以探求季凍區(qū)路面混凝土界面區(qū)劣化的主要影響因素;采用掃描電鏡觀測和X射線能譜分析分別測定在混凝土處于不同耦合作用階段的界面區(qū)細觀結(jié)構(gòu)、鈣硅比變化;采用靜態(tài)彎拉強度試驗測定三場耦合下各階段的混凝土力學(xué)性能,并采用多元回歸分析方法揭示路面混凝土界面區(qū)劣化行為與混凝土強度的相關(guān)性。結(jié)果表明:季凍區(qū)路面混凝土運營時,車輛荷載主要引起混凝土界面區(qū)沿原生微裂縫的局部損壞;凍融循環(huán)伴隨干濕交替的環(huán)境作用促使裂縫在各方向蔓延形成大片缺陷,且該界面區(qū)劣化行為是物理-化學(xué)過程。主要表現(xiàn)為,路面混凝土的抗彎拉強度呈下降趨勢;界面區(qū)大量裂縫交叉貫通,密實度顯著降低,氫氧化鈣結(jié)晶析出;超載情況下,疲勞壽命急劇縮短,且界面區(qū)內(nèi)部微裂紋的寬度顯著增大。混凝土疲勞破壞時,界面區(qū)臨界損傷閾值為:界面區(qū)寬度為70μm;密實度為50.96%~54.25%;微裂縫最大長度在24.48~26.04μm之間;微裂縫最大寬度在11.73~15.72μm之間。可利用多元線性回歸方程描述混凝土強度與界面區(qū)結(jié)構(gòu)缺陷之間的定量關(guān)系,各結(jié)構(gòu)參數(shù)對強度影響程度從大到小依次為:密實度、裂紋寬度、裂紋長度。