水泥砼路面配合比设计样本

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1、滑 模 混 凝 土 是 一 种 特 殊 机 械 施 工 的 路 面 混 凝 土 材 料 ， 其 配 合 比 设 计相 当 重 要 ， 它 是 保 障 高 等 级 公 路 滑 模 摊 铺 实 现 高 质 量 水 泥 混 凝 土 路 面 的混 凝 土 材 料 ， 科 学 核 心 和 关 键 施 工 技 术 之 一 ， 必 须 给 予 高 度 重 视 。在 展 开 对 滑 模 混 凝 土 配 合 比 设 计 的 阐 述 以 前 ， 先 讨 论 滑 模 混 凝 土 配合 比 设 计 所 应 遵 循 的 指 导 思 想 ， 基 本 原 理 和 设 计 基 本 参 数 ； 原 材 料 及 配合 比 参 数

2、 对 设 计 指 标 的 影 响 ， 阐 述 滑 模 摊 铺 路 面 混 凝 土 配 合 比 设 计 计 算方 法 和 步 骤 。 然 后 讨 论 滑 模 混 凝 土 试 配 调 整 。一 、 配 合 比 设 计 指 导 思 想 、 基 本 原 理 与 技 术 要 求(一 )、 指 导 思 想今 年 ， 我 队 承 担 了 绥 满 公 路 尚 志 亚 布 力 段 C7 标 段 混 凝 土 路面 施 工 任 务 ， 针 对 高 速 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 遇 到 的 是 前 所 未 有 的 强 大 破坏 力 ， 我 们 提 出 了 “材 料 精 良 ”的 路 面 混 凝 土 技 术

3、指 导 思 想 。 其 中 ，除 了 严 格 的 原 材 料 技 术 要 求 外 ， 还 要 求 混 凝 土 配 合 比 要 科 学 、 准 确 、 稳定 、 均 匀 。 各 等 级 公 路 路 面 使 用 的 混 凝 土 在 路 面 上 均 不 得 有 可 见 的 颜 色差 异 ， 高 速 公 路 混 凝 土 路 面 的 配 合 比 精 度 要 求 应 更 加 严 格 和 准 确 。 高 速公 路 水 泥 路 面 所 使 用 的 滑 模 混 凝 土 材 料 ， 决 不 是 普 通 “简 单 粗 放 ”配 制 方 式 下 生 产 的 普 通 路 面 混 凝 土 ， 而 是 在 高 性 能 道

4、路 混 凝 土 技 术 要 求的 指 导 思 想 下 ， 全 部 使 用 计 算 机 自 动 控 制 的 搅 拌 楼 精 确 计 算 生 产 的“精 细 和 精 良 ”的 路 面 混 凝 土 材 料 。 这 是 做 到 高 质 量 水 泥 混 凝 土 路 面 的物 质 基 础 ， 因 此 ， 配 制 的 路 面 混 凝 土 必 须 满 足 以 下 性 能 的 要 求 ：1、 优 良 工 作 性 。2、 高 抗 折 强 度 。3、 高 耐 疲 劳 极 限 。4、 小 变 形 性 能 。5、 耐 久 性 。6、 经 济 性 。以 上 路 面 混 凝 土 配 合 比 设 计 技 术 要 求 均 来

5、源 于 路 面 设 计 、 施 工 规 范和 路 面 混 凝 土 长 寿 命 使 用 中 的 客 观 要 求 。(二 )、 基 本 原 理1、 水 灰 比 定 则 ： 在 路 面 混 凝 土 中 ， 水 灰 比 不 是 完 全 越 小 越 好 ， 近年 来 水 泥 化 学 界 对 水 泥 的 水 化 理 论 研 究 结 果 表 明 ， 水 泥 能 够 完 全 水 化 的最 小 水 灰 比 是 0.38， 这 个 水 灰 比 恰 好 在 目 前 滑 模 摊 铺 混 凝 土 路 面 经 常使 用 的 水 灰 比 0.350.45 之 间 ， 在 我 国 的 施 工 实 际 中 ， 由 于 原 材

6、料性 能 的 差 异 ， 在 使 用 普 通 缓 凝 引 气 减 水 剂 时 ， 由 于 外 加 剂 减 水 率 不 高 ，较 难 达 到 要 求 。 但 是 要 确 保 滑 模 混 凝 土 路 面 施 工 抗 折 强 度5.75Mpa， 大 量 的 实 践 表 明 ， 碎 石 混 凝 土 最 大 单 位 用 水 量 不 应 超 过160 公 斤 /立 方 米 ， 只 有 在 使 用 优 质 引 气 剂 和 缓 凝 减 水 剂 或 高 效 保 塑 减 水剂 的 情 况 下 ， 才 能 保 证 在 滑 模 摊 铺 混 凝 土 路 面 不 断 要 求 较 大 坍 落 度 及 较小 振 动 粘 度

7、系 数 条 件 下 ， 始 终 保 持 较 小 的 水 灰 比 ， 从 而 保 证 上 述 各 项 优良 路 用 性 能 的 实 现 。 根 据 滑 模 摊 铺 经 验 我 们 确 定 水 灰 比 在0.40 0.44。2、 确 定 最 优 的 砂 率 的 总 表 面 积 原 理 ： 路 面 混 凝 土 最 优 砂 率 的 选 择应 根 据 砂 的 粗 细 ， 细 度 模 数 和 比 表 面 积 原 理 进 行 ， 砂 越 细 ， 细 度 模 数 越小 ， 比 表 面 积 越 大 ， 反 之 亦 然 ， 砂 的 总 表 面 积 是 影 响 混 凝 土 坍 落 度 和 振动 粘 度 系 数 的

8、决 定 性 因 素 ， 既 要 减 小 单 位 水 泥 用 量 ， 用 水 量 和 水 灰 比 ，满 足 路 面 混 凝 土 的 力 学 性 能 和 经 济 性 ， 又 要 满 足 工 作 性 要 求 ， 则 所 用 砂的 总 表 面 积 不 得 过 大 ， 其 细 度 模 数 要 适 中 。 要 求 在 2.33.5 之 间 。同 时 满 足 这 些 技 术 要 求 的 砂 率 就 是 混 凝 土 达 到 骨 架 密 实 嵌 锁 结 构 的 最 优砂 率 。 由 总 表 面 积 原 理 得 到 ， 满 足 路 面 使 用 要 求 的 最 优 砂 率 选 择 ， 应 根据 细 度 模 数 来

9、进 行 。 这 样 才 能 保 证 包 裹 砂 石 料 的 水 泥 浆 厚 度 是 基 本 一 致的 ， 从 而 保 证 实 现 上 述 所 要 求 的 路 面 混 凝 土 各 项 优 良 路 用 性 能 。3、 强 化 路 面 混 凝 土 结 构 的 集 料 嵌 锁 力 和 界 面配 制 高 抗 折 强 度 的 混 凝 土 除 了 低 水 灰 比 和 适 宜 砂 率 外 ， 强 化 路 面 混凝 土 材 料 结 构 的 集 料 嵌 锁 力 和 界 面 也 很 重 要 ， 为 达 到 此 目 的 ， 应 使 用 较低 水 灰 比 ， 较 小 的 单 位 用 水 量 ， 较 大 的 粗 集 料

10、体 积 份 数 ， 优 良 的 粗 集 料级 配 和 适 宜 的 砂 细 度 模 数 。 我 所 选 用 23.15cm 与 0.52cm 的石 料 比 例 为 60： 40， 这 样 的 最 佳 集 料 比 例 较 适 合 滑 模 摊 铺 混 凝 土 路 面 ，达 到 骨 架 密 实 ， 增 加 集 料 嵌 锁 力 要 求 。4、 配 合 比 经 济 性 原 则 ， 路 面 混 凝 土 配 合 比 的 经 济 性 原 则 ， 以 前 一直 是 定 性 要 求 ， 在 满 足 所 有 施 工 ， 力 学 性 能 和 耐 久 性 后 ， 水 泥 用 量 最 省 ，其 实 ， 随 着 外 加 剂

11、技 术 的 进 步 ， 以 及 高 效 减 水 剂 的 广 泛 应 用 ， 提 高 了 路面 混 凝 土 的 技 术 性 能 。 目 前 条 件 下 ， 讲 究 水 泥 混 凝 土 配 合 比 的 经 济 性 原则 ， 必 须 提 出 定 量 化 的 要 求 ， 即 科 学 的 配 合 比 要 实 现 单 位 质 量 水 泥 对 强度 的 贡 献 率 最 大 。5、 外 加 剂 的 技 术 要 求 ， 引 气 剂 为 一 种 大 分 子 气 液 界 面 活 性 剂 ， 它的 作 用 原 理 是 亲 水 集 团 在 水 泥 溶 液 中 ， 另 一 端 在 气 泡 内 的 空 气 中 ， 它 们排

12、 列 成 具 有 较 大 表 面 张 力 的 韧 性 单 分 子 层 膜 ， 自 动 构 成 了 表 面 积 最 小 的球 形 。 引 气 剂 所 引 进 混 凝 土 中 的 气 泡 直 径 为 微 米 数 量 级 。 只 有 在 光 学 显微 镜 下 才 能 看 到 ， 引 气 剂 具 有 普 通 减 水 剂 的 减 水 率 ， 在 新 拌 混 凝 土 中 增大 了 粘 聚 性 。 防 止 粗 砂 混 凝 土 路 面 泌 水 离 析 ； 同 时 含 气 量 为 5%时 ，这 些 体 积 全 部 在 水 泥 浆 中 ， 大 大 增 加 了 水 泥 浆 的 体 积 量 数 。 适 当 含 气 量

13、的 混 凝 土 ， 提 高 抗 折 强 度 10%15%； 降 低 了 抗 折 弹 性 模 量 ， 减 小了 干 缩 和 温 缩 变 形 ； 提 高 了 抗 冻 性 ， 抗 盐 冻 性 及 抗 渗 性 ； 缓 解 了 碱 集 料反 应 和 化 学 侵 蚀 膨 胀 。6、 水 泥 的 路 用 品 质 应 提 出 更 严 格 的 技 术 要 求 。今 年 ， 水 泥 混 凝 土 路 面 采 用 牡 丹 江 市 温 春 镇 生 产 的 牡 丹 江 牌P.042.5 水 泥 ， 其 各 项 技 术 指 标 见 附 表 。二 、 原 材 料 及 配 合 比 参 数 对 设 计 指 标 的 影 响(一 )

14、、 影 响 抗 折 强 度 的 因 素 ：水 泥 混 凝 土 路 面 设 计 施 工 和 质 量 评 定 的 重 要 技 术 指 标 是 抗 折 强 度 ，抗 折 强 度 的 大 小 取 决 于 抗 弯 拉 强 度 ， 而 抗 弯 拉 强 度 主 要 依 赖 混 凝 土 材 料的 均 匀 性 及 其 集 料 界 面 的 粘 结 强 度 。(二 )、 原 材 料 对 抗 折 强 度 的 影 响1、 水 泥水 泥 的 抗 折 强 度 一 般 比 同 水 灰 比 的 混 凝 土 的 抗 折 强 度 高 2MPa左 右 ， 现 要 求 混 凝 土 的 施 工 配 制 抗 折 强 度 要 求 达 到 5

15、.55.75MPa， 那 么 水 泥 的 抗 折 强 度 必 须 达 到 7.58.0MPa 以 上 。2、 集 料 强 度 和 压 碎 值实 践 表 明 ， 粗 集 料 的 强 度 和 压 碎 值 偏 低 ， 很 难 配 制 出 高 强 度 的 混 凝土 ， 因 此 ， 碎 石 的 压 碎 值 不 应 大 于 12%， 最 大 不 应 大 于 16%。 最 大 粒 径 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 滑 模 施 工 技 术 规 范 中 碎 石 定 为31.5mm， 我 们 采 用 520 mm,和 2031.5 mm 粒 级 的 碎 石 ， 从 而保 障 了 设 计 要 求 的 抗 折

16、强 度 。 外 形 和 级 配粗 集 料 针 片 状 含 量 不 大 于 10%， 球 形 率 高 ， 级 配 优 良 ， 实 积 率大 时 的 单 位 水 泥 用 量 抗 折 强 度 增 大 。 集 料 的 含 泥 量 和 软 弱 颗 粒 的 影 响试 验 表 明 ， 粗 集 料 中 的 土 对 混 凝 土 性 能 影 响 最 大 的 是 抗 折 强 度 和硬 化 混 凝 土 的 收 缩 ， 随 着 含 土 量 的 增 加 ， 抗 折 强 度 线 性 降 低 ， 干 缩 明显 直 线 上 升 ， 因 此 ， 必 须 保 证 抗 折 强 度 和 减 小 收 缩 的 角 度 ， 严 格 控 制含 泥 量 和 软 弱 颗 粒 ， 总 量 不 大 于 1%， 发 现 局 部 砂 石 料 土 、 泥 块 、石 粉 超 标 ， 必 须 进 行 处 理 。 砂 细 度 模 数 的 影 响试 验 表 明 ， 随 着 砂 细 度 模 数 的 增 加 ， 抗 折 强 度 略 有 增 大 ， 因 为 当