水泥路面混凝土配合比设计分析.pdf

2 0 1 4 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与防洪 道路交通3 3 水泥路面混凝土配合比设计分析 邱 凯 ( 安通建 设有 限公司 ， 内蒙古 呼和浩 特 0 1 0 0 7 0 ) 摘要： 该文论述了水泥混凝土路面的原材料、 配合比、 混合料拌制 ， 以及施工、 后处理和养护等阶段控制施工质量的方法。 根据 服从正态分布规律的混凝土强度波动原理， 进行探讨路面混凝土配制强度取值问题， 结合实际工程实例中混凝土抗折强度与抗 压强度关系， 研究相互估算两种强度的准确方法。其内容可供今后类似工程问题参考 。 关键词： 水泥混凝土； 路面施工 ； 配合 比； 抗折强度 ； 抗压强度 中图分类 号 ： U 4 1 6 2 1 6 文献标 识码 ： B 文章编 号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 0 8 一 o 0 3 3 0 2 0前言 路面 的层状 结构是在路基顶 面用硬质材料铺 筑 ，行车 的速度 、安 全和运输 成本直接受 到其 质 量 好坏 的影响 。广泛应 用的水泥混凝土路 面具有 强度高 、稳定性好 、耐久性优 良、维修养护费 低 、抗滑性能好 。行 车荷载和使用环境决定 在工 作时混凝土路面受到的主要是压应力 、拉应力和 剪应力 ，因此路面混凝土必须要求具有高强度抗 压及抗弯能力 ，具有良好的耐久性和耐磨性并且 结构致密。路面混凝土配合比在设计时，足够的 抗压和抗折强度必须得到保证 ，各种合理的物料 配 比， 良好 的拌合 物和易性 。其 中 ，评 价混凝土 路面质量的重要指标是抗折强度 ，但先进的，基 于抗折强度配合 比而建立的设计规范还没有确 立 。本文结合 工程实例 ，进行一定 程度上 ，探讨 路面混凝土配合比设计中确定 “ 配制抗折强度” ， 以及抗压强度与抗折强度 的相互关系。 1 原 材 料质 量控 制 P I 水泥和 P O水泥宜选配用于水泥路面混凝 土 。为了工程质量得 到更好 的保证 ，宜选择大 型 的水 泥厂家 。结合 以往工程 的经验 ，不宜选用 复 合水 泥或者矿渣水泥来 配用水 泥路 面混凝土 。采 用 山水东岳 P O 4 2 5水泥于某工程 中。产品的质 量证明文件在水泥进场时要严格检查，并对各运 料 车取样 ，测试水泥 细度 、凝结 时间 ，以及安 定 性 强 度 ，使 得 水泥 的稳定 性 得 到最 大 限度 的保 证 。水 泥路 面 混凝 土 非 常重 要 的一 关 是选 取集 料 ，最大碎石粒径不宜超过 4 0 m m，其针片状含 量要 小于 1 2 。泥块应不含杂质包括腐 殖质及植 收 稿 日期 ： 2 0 1 4 0 5 0 9 作 者简 介 ： 邱凯 ( 1 9 8 9 一 ) ， 男 ， 内蒙古 丰镇人 ， 助 理工程 师 ， 从 事公路 桥梁工 程设计 工作 。 物等 ，不宜大于压碎指标 1 6 ，使其具有良好的 耐磨耗性 能 。选用 中砂 和部分偏粗 的细砂 属于 I I 区砂 。天然黄中砂选用在该工程中，其砂坚硬、 呈 圆滑颗粒 ，具有 良好级配 。 2 配合 匕 设计及混合料的拌制 水泥路面混凝土首先要合理地选取水胶配合 比设计。不宜超过矿物掺合料掺量的 1 0 ，且只 宜选 用磨细矿渣粉 。工程经验表明 ，凝结时 间会 因掺合料过多而造成过长，且产生偏低的表层强 度，路面甚至会出现起皮。用水量在施工过程中 要严格控制。该工程选用配合比为 3 9 的砂率 ， 要根据生产实际 中细粗集料含水量及 时进行调整 配 比，得 出施工配合 比。集料 的含泥量还应得 到 检查，不能超标。脂肪族外加剂不宜采用作为水 泥路面混凝土外加剂。该工程采用萘系减水剂在 夏季施 工时 ，应考虑 提高外加 剂 中的缓 凝成分 ， 并且应考虑运输中的失水蒸发。搅拌机出混凝土 拌 和物后 ，运送至 工地铺筑 、振捣 、处理表 面 ， 直至浇筑完毕，整个施工过程都要确保质量。 3施工质量控制 在混凝 土摊铺前 ，检查模板支撑 、标高 、间 隔等项 目，涂刷脱模剂在模板装 配完 成后 ，钢筋 位置和传力杠装置要进行检查。该工程要铺设一 层钢筋 网片在混凝土 的下部 。安装好 两侧模板之 后 ，需要在胀缝或缩缝位置处安设传力杆。有很 多种安设传力杆 的方法 ，该工程要 在模板 中部挖 等间距 的双圆孔 ，在等间距的圆孔中通过传力 杆 ，再在钢筋支架上固定传力杆。一次不宜过大 虚铺混凝土面积，每次虚铺施工时，严禁再回过 头来振捣 ，严禁用铁锹 抛掷在摊铺 过程 中的混凝 土 ，以免 离析 局部 混 凝 土 ，使 施 工 质量 受 到影 响。在模板边沿摊铺时，捣出灰浆用铁锹插捣 ， 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 4 道路交通 城 市道桥与 防洪 2 0 1 4 年 8 月第 8 期 可以避免发生蜂窝麻面，还要略高过模板顶面摊 铺新拌混凝土。仔细检查施工前设备 、人员统 筹 ，应该尽量避免发生施工过程间断。还一旦发 生施工过程间断 ，应控制在 1 5 0 m i n内不得超过 ， 冬 季施工可适 当延 长时间 ，但最 多不能超过 2 4 0 ra in 。间断时间如果超过上述规定 ，应加强设置施 工缝 。振捣路 面混凝土 ，在模板边缘先用插入式 振捣器振捣不到之处，平板振捣器振一次，不宜 少 于同一位置 2 5 s 。振捣器宜采 用“ 梅花 ” 点状振 捣插入式，不宜大于移动间距 1 5 倍的作业半径 ， 模板和钢筋避免碰撞，避免漏振 、过振，要紧插 慢拔。再用全面平板振捣器振捣，振捣时应叠压 1 02 0 e m在前一振捣 区域 。施工方案在该 工程 中规定 ，全 面振捣路面板密实后 ，采用车载梁提 浆振动。需要修补的地方，要进行混凝土原浆的 修补。最后搓揉表面用人工木制搓板 ，提高路面 观感和施工质量 。 4外加剂混凝土设计 水泥混凝土外加剂的掺人，其影响和变化会 随之而来。比如掺人减水剂在混凝土后 ，就会立 刻变大其塌落度 。若混凝土不需要大塌落度 ，则 它减水 。 由于减水后 ，相对地增加 了强度 。为 了 提高抗冻耐久性 ，在寒冷地区，混凝土需要掺加 引气剂。在施工时，由于掺入弓 l 气剂 ，会增大混 凝土含气量。因此 ，将会降低混凝土的强度。为 保证混凝土既增加含气量的同时，提高抗冻耐久 性，又不降低其强度 ，其根本解决办法就是深人 一 步地进行计算和调整。在设计混凝土配合 比 时，应分两步，作掺混凝土外加剂配合比设计： 即 第一步是设计不掺外加剂的混凝土配合 比按照规 范正常进行，习惯叫这种配合比为基础配合 比。 当然 ，不一定基础配合 比能完全满 足工程和施 工 性能的要求，这要根据具体情况而定，进行调整 和补足在下一步设计中进行。第二步就是根据外 加挤减水率的大小，外加剂性能指标增强率的高 低 ，引气剂的掺量和引气情况 ，做一些调整计 算 ，对照基础配合比和施工要求 ，然后进行试验 调整计算，使其通过调整计算和试验达到外加剂 的效果和工程和施工的要求。在掺外加剂水泥混 凝 土配合 比设计进行之前 ，要进行 的掺外加剂对 所 用水泥 的适应性试 验是一项 必不可少 的工作 。 除 因为不 同 品种 外 加剂 ，水 泥 的矿 物组 成 和含 量 ，调凝剂的形态 、细度和用量外 ，水泥的细 度、碱度及掺合料的品种和掺量，都会影响外加 剂 的作用效果 。鉴于这些影 响 ，不一定 所用外加 剂就 能发挥或达到技术指标说明书的效果 ，甚至 有 时候完全不适应 ，更甚者混 凝土不如不掺外加 剂强度高。因此 ，一定要按试验的实际结果调整 计算，不可盲 目硬套说明书上的指标数据。 有 时候外加 剂的效果也会 影响配合 比设 计本 身的发挥。比如在砂率过低的配合比设计中，会 增大水泥用量、可能提高混凝土的强度，但受到 压抑 ，发挥不了引气剂的效果。因为随砂率的增 大而提高的引气剂 的引气效果 ，生产厂家或销售 单位 的外加剂 ，根据 以往生产 和应用经验 ，应 当 有设计原则或方法在说明书中注 明关于掺用外加 剂的混凝土配合比。在购置外加剂时，施工单位 应向生产厂家或销售单位咨询或索要说明书。总 之，配合 比设计是水泥混凝土的一件非常科学而 又重要的技术工作，尽管 目前是一些经验性的东 西，但只要认真地研究和总结，必将会在路面建 设 中起到作用 。 5 结语 水泥混凝土路面综合考虑各方面 的相关 因素 在工程配合比设计时，公路的等级、原材料的质 量、施工人员技术素质和熟练程度 、施工机械化 程度等是主要的影响因素。经过以上各个环节的 控制 ，路面工程取得 了 良好 的经济效益 和社会效 益。在今后道路各类工程中，除依照规范的要求 严格控制外 ，对不 同的材料设计结构 ，必须采 用 有效的施工方法因地制宜 ，才能保证施工达到更 好 的质量 。必须实现全过程机械化 的水 泥混凝 土 路面施工 ，施工人 员技术 素质 和熟 练程度得 到提 高 ，施工 的效 率 ，工程质 量 的稳定 性得 以提 高 ， 又能使得工程施工成本有效降低。 参 考文献 【 1 】 c J J 厂 I 1 3 5 2 0 o 9 ， 水泥混凝土路面技术规程【 s 【 2 J T J 0 3 4 2 0 o o ， 公路路面基层施工技术规范【 s 】 【 3 】 C J J 1 - 2 0 0 8 ， 城镇道路工程施工与质量验收规范【 s 】 4 】 梁富权， 刘毓栋主编 路基路面工程【 M 【 5 】 中国建筑科学研究院混凝土及预制混凝土构件质量控制方法 【 z 【 6 水 泥混凝 土路 面施工 及验收规 范【 s 】 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m