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1、道路工程第五章第五六节知识点第五节 普通水泥混凝土组成设计1.1普通水泥混凝土组成材料的技术要求1. 普通水泥混凝土组成设计，是针对设计任务、根据技术要求（主要有强度、工作性及耐久性等）和经济性要求、考虑施工条件等因素，选择适宜的组成材料，确定各组成材料用量，是配制的混凝土在满足经济性要求的原则下，达到期望的技术性能。2. 水泥：水泥在混凝土中起胶结作用，对混凝土的性能起着关键性作用，应从水泥品种和强度等级两个方面进行选择。3. 五种常见水泥品种：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。4. 普通混凝土强度等级和水泥强度等级之间大致有-倍的匹配关系。5.
2、 混凝土粗集料包括碎石和卵石，是混凝土中用量最多的组成材料，对混凝土的强度形成起着重要作用。6. 力学性质粗集料在混凝土中起骨架作用，必须具备足够的承载能力，即具有良好的强度和坚固性，这类性质通常采用岩石的立方体抗压强度或集料压碎指标来表示。7. 单粒级主要用于合成配制所需的连续级配，也可以与连续粒级集料掺配使用，以改善连续粒级的级配状况。8. 粗集料中的有害杂质主要以黏土、泥块、硫化物及硫酸盐、有机质等形式存在，这些杂质会影响到水泥与集料之间的黏结性，对水泥的水化效果产生消极作用。9. 粗集料中的一些活性成分，如活性氧化硅、活性碳酸盐等，在水存在的条件下可以与水泥中的碱性成分发生反应，引起混
3、凝土膨胀、开裂，甚至造成严重的破坏，这种现象称为碱集料反应。10. 混凝土用细集料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的河砂和海砂。11. 细集料中有害杂质对混凝土的危害作用用粗集料中的有害杂质，其含量应限制在规定的范围中。12. 混凝土拌和所用的水中，不应含有影响水泥水化反应和混凝土质量的有害物质。这些有害物质主要包括油、酸、碱、盐类、有机物等。13. 海水可用于拌制素混凝土，但不得拌制钢筋混凝土或预应力混凝土。1.2混凝土配合比设计概述1. 混凝土配合比常用两种方法来表示：单位用量表示法、相对用量表示法。2. 单位用量表示法以每立方米混凝土中各材料的用量（kg）表示，如1立方米混凝土中水泥：
4、水：细集料（简称砂）：粗集料（简称石）=340kg:170kg:765kg:1292kg。3. 相对用量表示法以水泥的质量为1，其他材料针对水泥的相对用量，并按“水泥、砂、石和水灰（胶）比”的顺序排列表示。4. 配合比设计要求：满足结构物设计强度要求、满足施工工作性要求、满足耐久性要求、满足经济性要求。5. 混凝土配合比设计步骤：计算初步配合比、提出基准配合比、确定实验室配合比、换算工地配合比。1.3普通混凝土配合比设计方法（抗压强度为设计指标）1. 混凝土配合比设计指标主要包括硬化后的结构强度、拌合物的工作性以及使用时的耐久性。2. 工作性的选择取决于混凝土施工方法以及构件自身的特点，包括构
5、件截面尺寸的大小、钢筋疏密程度及施工方式等。3. 通常，当构件截面尺寸较小，或钢筋较密，采用人工插捣时，坍落度可选择的大一些。反之，当构件截面尺寸较大，或钢筋较疏，或采用机械振捣，则坍落度可选择小一些。4. 混凝土的耐久性主要取决于混凝土的密实程度，而密实度的高低又在于混凝土的水灰（胶）比的大小和水泥用量的多少。5. 当水灰比确定后，单位用水量的大小就决定了混凝土中水泥浆数量的多少，也就决定了水泥浆和集料质量的比例关系。6. 粗细集料的用量可以通过质量法或体积法两种方法计算获得。7. 质量法：该方法又称为假定表观密度法，即首先假定一个合适的混凝土表观密度，它在数值上等于混凝土各组成材料的单位用
6、量之和。8. 体积法：该方法认为混凝土拌合物的总体积等于水泥、细集料、粗集料和水四种材料的绝对体积之和。9. 室内试拌时，选取与实际工程使用相同的原材料，根据粗集料的最大粒径，采用基准配合比，确定一次试拌时的材料用量。10. 工地现场进行混凝土拌和时，要按即时测得的工地粗、细集料含水率进行配合比材料用量的修正，其中含水率的定义是粗、细集料中所含水质量占烘干后粗、细集料质量的百分率。1.4普通混凝土配合比设计例题1. 组成材料：普通硅酸盐水泥42.5级，实测28d抗压强度为47.3MPa，密度c=3100kg/m，且不掺其他胶凝材料；中砂：表观密度s=2650kg/m，施工现场砂含水率为3%；碎
7、石：4.7531.5mm，表观密度g=2700kg/m，施工现场碎石含水率为1%；水：采用自来水。第六节 面层水泥混凝土组成设计1.1面层混凝土技术要求1. 面层水泥混凝土是指满足混凝土路面摊铺工作性（和易性）、弯拉强度、耐久性与经济性要求的水泥混凝土。2. 根据材料组成，面层水泥混凝土分为普通面层混凝土（也称素混凝土）、钢筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和碾压混凝土等。3. 由于面层混凝土直接承受车辆荷载的作用，其组成材料选择、配合比设计均应根据交通等级确定。4. 滑模摊铺碎石混凝土的坍落度宜为1030mm，卵石混凝土滑模摊铺时的坍落度宜为520mm。5. 小型机具摊铺拌合物现场坍落度宜
8、为520mm。1.2面层普通混凝土组成材料技术要求1. 在组成上，用于道路修筑的水泥含有较多的铁铝酸四钙成分，通常不低于16%，而普通硅酸盐水泥该矿物成分不会超过15%。2. 粗集料应使用坚硬、耐久、干净的碎石，破碎卵石或卵石。3. 细集料应使用功能质地坚硬、耐久、洁净的天然砂或机制砂，不宜使用再生细集料。4. 为提高路面混凝土弯拉强度，防止混凝土拌和物离析，减少对摊铺机的机械磨损，提高混凝土的抗冻性及耐磨性，集料的最大粒径不宜过大。5. 为防止集料离析，保证施工质量，路面用水泥混凝土中不得使用没有级配的统货粗集料。6. 良好的粗集料级配对面层混凝土能够发挥重要的作用。7. 粗集料级配对混凝土的干缩性较为敏感，逐级密实填充的良好级配有利于减小混凝土的干缩程度。1.3面层普通水泥混凝土配合比设计步骤1. 面层普通混凝土配合比设计适用于滑模摊铺机、三辊轴机组及小型机具等几种常用施工方式。2. 内容涉及掺用外加剂、真空脱水、掺用粉煤灰的混凝土路面、全部缩缝插传力杆的混凝土路面、配筋混凝土路面、桥面和桥头搭板等混凝土的配合比设计内容。3. 配合比设计包括目标配合设计和施工配合比设计两个阶段。4. 目标配合比主要是在室内进行针对混凝土的水泥用量、集料用量、水灰（胶）比、外加剂掺量等的设计工作。5.施工配合比设计则应通过拌和楼式拌来确定相关拌和参数。
