道面水泥混凝土耐久性试验研究.pdf
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1、2 2 6 四川建筑科学研究 S i c h u a n B u i l d i n g S c i e n c e 第 3 8卷第 6 期 2 0 1 2年 1 2月 道面水泥混凝土耐久性试验研究 郝志辉 , 朱仁兴, 许永坤 ( 空军第一空防工程处 , 北京1 0 0 0 8 9 ) 摘要: 水泥混凝土道面处于各种 自然因素作用下, 耐久性破坏现象经常发生。为了保证道面的设计使用寿命得 以实现, 对不同水灰比、 不同水泥用量和不同含气量的道面混凝土的抗冻性能进行了试验研究, 并根据道面的使用 功能要求 , 提出了不同地区道面水泥混凝土的抗冻等级及其相应设计参数, 为机场水泥混凝土道面耐久性
2、设计提 供依据。 关键词: 道面混凝土; 耐久性; 抗冻等级 ; 试验研究 中图分类号 : T U 5 2 8 文献标识码 : B 文章编 号 : 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 2 ) 0 6 2 2 6 0 3 0 序 言 随着全寿命成本分析的普及, 混凝土的耐久性 越来越受到广泛重视。机场水泥混凝土道面由于承 受冻融 、 干湿 、 侵蚀等各种 自然 因素的作用 , 耐久性 破坏现象时有发生, 特别是我国北方寒冷地区 , 道面 经常发生冻胀 、 碎裂、 脱皮等破坏现象 , 严重影 响了 飞机的起飞、 着陆安全 , 而且花费了巨额维修和重建 费用 , 造成了能源和资源的极大浪费
3、 , 不符合可持续 发展的要求 。改变造成混凝土劣化的外部条件是不 可能的, 只有从材料 内部因素人手提高混凝土的耐 久性能 , 配制出高耐久性的混凝土, 才是最终的解决 办法u 引。如果混凝土耐久性不好 , 就会提前损坏 , 不能保证其设计 的使用寿命 。为了保证道面的设计 使用寿命得以实现, 就必须在设计时提出耐久性要 求。而我国现行的机场道面设计 、 施工规范 中, 关于 道面混凝土耐久性的规定还很少 , 没有系统 、 完整的 设计参数。如 军用机场水泥混凝土道面设计规 范 仅 提出 了抗冻 性指标 , 没有 提出其它参 数 ; 机场道面水泥混凝土 配合 比设计 技术标准 根据 慢冻法试
4、验结果提出了不同地区道面混凝土的最大 水灰比和最小水泥用量及抗冻标号 J , 但无含气量 指标参数, 且快冻法试验结果表明, 其指标偏松 ; 军用机场场道工程施 工及验 收规范 提 出了最大 水灰 比、 最小水泥用量及含气量 , 但无抗冻等级指标 要求 ; 中国水利水 电科学研 究院 也仅提 出了道 路 、 桥梁安全运行 3 0年的抗冻等级指标要求 J 。 因此 , 针对机场道面的使用特点和功能要求 , 研 收稿 日期 : 2 0 1 1 - 0 7 - 0 1 作者 简介: 郝志辉 ( 1 9 7 3一) , 女 , 山东蓬莱人 , 工程师 , 研究方 向: 机 场建 筑工程 、 施 工技术
5、与管理。 E ma i l : 1 3 8 01 2 2 21 4 0 1 3 9 c o l n 究和制定适用于机场道面工程的耐久性设计参数, 保证机场道面在其设计使用年限内具有良好的使用 功能, 发展我国“ 长寿命、 低维护 ” 的机场道面, 具有 重要的军事 、 经济和社会意义 。 1 试验研究 1 1 试验用原材料 1 ) 水泥: 机场道面混凝土一般采用硅酸盐水泥 或普通硅酸盐水泥, 水泥强度等级一般为 4 2 5或 5 2 5 。本试验采用 4 2 5 R P 0水泥 , 2 8 d 抗折强度 8 8 MP a , 抗压强度 4 8 8 M P a 。 2 ) 细骨料: 机场道面混凝
6、土一般采用 中、 粗砂 , 含泥量不宜大于 2 O 。本试 验采用河砂, 细度模 数为 2 7 3 , 级配合格 , 密度 2 6 3 g c m , 堆积 密度 1 5 0 0 k g m , 含泥量 1 O 。 3 ) 粗骨料 : 国内外研究表 明, 粗骨料粒径大 于 4 0 m m对混凝土的强度 、 抗冻性及抗渗性等均无好 处 ; 机场道面混凝土粗骨料最大粒径一般为 4 0 r a m, 且优先选用碎石或碎卵石 , 一般不用卵石。本试验 采用石灰岩碎石, 5 2 0 m m和 2 O 4 0 mm两级配 , 级配比例为 4 0 : 6 0 , 密度 2 7 0 g c m , 堆积密度
7、1 6 7 0 kg m。 ,含泥量 0 2 , 针片状含量 3 O 。 4 ) 外 加剂 : 采 用 十二 烷 基硫 酸 钠 盐 引气 剂 , A D D N S高效减水剂。 1 2设计目标 1 ) 抗折强度等级 : 按 5 0 MP a设计 , 混凝土 强 度均方差按0 5 M P a ( 施工水平为优秀) 计算, 配制 强度应大于 5 8 MP a 。 2 ) 和易性指标 : 按机场水泥混凝 土道面工程常 用的干硬性混凝土铺筑施工 , 维勃稠度要求 1 5 3 O So 3 ) 耐久性要求: 混凝 土道面设计基 准期 为 3 0 2 0 1 2N o 6 郝志辉, 等: 道面水泥混凝土耐
8、久性试验研究 2 2 7 年 引。 1 3混凝 土配合 比及试 验 结果 依据 军用机场场道工程施工及验收规范 及 机场道面水泥混凝土配合比设计技术标准 , 采用绝对体积法进行道 面混凝土配合 比设计 , 通过 原材料选择和砂率、 石子级配的优选 , 初选 4个水灰 不 同的含气量, 确定 3 2组配合 比, 每个配 比成型 3 组 9个试件( 尺寸为 1 5 0 m m1 5 0 m m 6 0 0 m m的 标准小梁) , 依据 G B T 5 0 0 8 0 - - 2 0 0 2 ( 普通混凝土拌 合物性能试验方法标准 和 G B T 5 0 0 8 1 -2 0 0 2 普 通混凝土
9、力学性能试验方法标准 进行和易性、 含 气量 、 抗折强度与抗压强度 的检测 , 试验结果( 取 3 比和 6个水泥用量 , 并通过外加剂掺量的优选 , 赋予 组试件 的平均值) 见表 1 。 表 1 道面 混凝土配合比与试验结果 从表 1可 以看出 , 编号 5 、 1 5 、 2 5 、 2 9的混凝土, 维勃稠度都大大超过了 3 0 s , 不满足施工要求 ; 编号 2 、 4 、 5 、 6 , 9 、 1 2 、 1 3 、 1 6 、 1 9 、 2 2 、 3 0的混凝土 , 抗 折强 满足工作性和强度要求的剩余 l 8组配比, 根据 G B T 5 0 0 8 2 -2 0 0
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