簡析水泥混凝土路面配合比設計重要性

1、簡析水泥混凝土路面配合比設計重要性 【摘要】水泥混凝土路面因受車輛荷載的沖擊摩擦和反復彎曲等作用,同時還受溫度、濕度反復變化的影響,因此路面應具有較高的抗彎拉強度、良好的耐磨性能和盡可能小的脹縮性。這就要有良好配合比設計,才能達到這樣的要求,本文通過闡述混凝土組成材料對路面質量的影響,了解水泥混凝土路面配合比設計重要性。 【關鍵詞】 混凝土 組成材料 配合比重要性 一、前言 隨著我國西部大開發(fā)戰(zhàn)略的進一步實施,我省經濟建設的快速發(fā)展,特別是公路建設得到了迅猛發(fā)展,尤其水泥混凝土路面發(fā)展迅速。盡管水泥混凝土路面一次性投資大,但它具有高強耐磨、耐久、養(yǎng)護費用低、使用壽命長、車行速度高等優(yōu)點,使混凝

2、土路面近幾年來發(fā)展很快,特別是大交通量的公路和城市道路,通村公路等更多地采用水泥混凝土路面。 水泥混凝土路面因受車輛荷載的沖擊摩擦和反復彎曲等作用,同時還受溫度、濕度反復變化的影響,因此路面應具有較高的抗彎拉強度、良好的耐磨性能和盡可能小的脹縮性。而影響上述性能的因素是多方面的,有原材料性能的波動、混凝土養(yǎng)護的好壞、施工工藝的優(yōu)劣、施工管理水平及施工溫度、濕度的影響等, 二、混凝土原材料對路面質量影響 1.水泥 混凝土路面的性能在很大程度上取決于水泥的性能,水泥根據礦物組成的不同而有許多種類,因此應選用安定性合格、強度高、干縮小、耐磨和抗凍較好的水泥。就品種而言,應選用質量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥

3、,水泥的標號應根據道路等級、強度要求選用。水泥用量的多少直接影響混凝土質量,水泥過多過少都不利于混凝土質量,因此配合比設計的第一個重點就是水泥用量的確定。 2.細集料 細集料對混凝土的強度及混凝土路面的耐磨性有較大的影響。如壓槽、拉槽、刻槽等都是通過表面層形成的線狀槽來實現的。如果砂子的耐磨性差,與水泥膠結能力不好,路面的耐磨性和耐久性就會變差。據資料介紹,當砂中石英含量大于三分之一時,路面的耐磨性能明顯增強。其次是砂子的顆粒級配及粗細程度。砂子的顆粒級配表示大小顆粒砂的搭配情況,混凝土或砂漿中砂的空隙是由水泥來填充的,為達到節(jié)約水泥、提高強度和耐久性,應盡量減少砂粒之間的空隙。良好的級配應有

4、較多的粗顆粒,同時配有適當的中顆粒及少量細顆粒填充其空隙。 3.粗集料 粗集料是混凝土的主要組成部分,也是影響強度的重要因素之一。粗集料對強度的影響取決于集料的表面特征、顆粒級配及其力學性能。 (1)顆粒級配。石子級配好壞對節(jié)約水泥和保證混凝土具有良好的和易性有很大關系。粗集料應具有較好的顆粒間的搭配,以減少空隙率,增強混凝土密實性。粗集料的顆粒級配采用篩分法測定,連續(xù)級配石子顆粒呈連續(xù)性,用連續(xù)級配的集料配制的混凝土混合料,其和易性較好,不易發(fā)生分層離析現象。 (2)強度。為保證混凝土的強度要求,粗集料都必須是質地致密、具有足夠的強度。當混凝土受荷后,在集料與砂漿界面處產生拉應力和剪應力。當

5、界面有保障時,集料顆粒所受的應力要比砂漿大,如果集料強度不高,混凝土可能因集料的破壞而破壞;另一方面,如果集料強度過高,會使界面拉應力增大,從而降低粘結強度,因此集料的強度與界面粘結強度的優(yōu)化匹配對提高混凝土強度具有實際意義。一般集料強度是混凝土強度的2- 3倍比較合適。 (3)表面特征。粗集料的粒形、表面結構主要影響集料與砂漿的界面粘結強度,從而影響混凝土的強度。石子粒徑大,其表面積隨之減少,因此保證一定厚度的潤滑層所需的水泥砂漿的數量也相應減少,所以石子最大粒徑在條件許可下,應盡量選用大些的。但在一定條件下增加粗集料的最大粒徑, 因泌水、振搗不實的薄弱面的增加而降低混凝土強度。但從耐久性、

6、抗磨性及經濟的角度考慮,集料粒徑又不宜過小,一般在30- 40mm之間較為合適。 三、混凝土配合比對路面質量的重要性 混凝土配合比除了要滿足強度要求外,還要考慮預防早期裂縫的發(fā)生。常見的有塑性裂縫、膨脹裂縫等。這些裂縫對路面的危害極大,輕者降低路面強度及耐久性,重者導致板體破壞。 塑性收縮裂縫與季節(jié)、氣溫、濕度、運距等有關。新鋪筑的混凝土路面,當單位用水量過大時,將發(fā)生集料與水分離的現象。集料下沉,水上浮。造成表面泌水,在不采用真空吸水或復振工藝時,最終在路面表面形成裂縫,嚴重時路面脫皮。預防措施是選用泌水適當的配合比,一般在測坍落度時,坍落度桶周圍基本不泌水為宜。塑性收縮裂縫主要由于泌水量過

7、少而引起的,當然也可能由于急劇干燥而引起,因此路面混凝土并不是泌水越小越好。適當增加泌水量,使路面表面有足夠的供水泥水化的水,同時要重視混凝土的初期養(yǎng)生?；炷帘砻姹仨氂姓谏w物以防水分過快蒸發(fā)。 膨脹裂縫是由于水化過程中釋放出大量的熱能,使混凝土內部溫度升高,而板面溫度散熱較快,這樣形成較大的內外溫差,當溫度應力大于混凝土抗拉應力時,便產生裂縫。預防辦法是優(yōu)先選用水熱化低的水泥,降低入模溫度,采取蓄水法和覆蓋法進行降溫。 四、結語 綜上所述,隨著我國公路建設事業(yè)的發(fā)展,水泥混凝土路面修筑里程的增加和對質量要求的提高,對混凝土路面的認識也在加深,對于路面混凝土配合比的設計我們將會不斷積累新的經驗,強化對混凝土原材料的篩選,深刻認識混凝土原材料與配合比對水泥混凝土路面質量的重要性,把這些經驗認識應用于公路工程實踐中,不斷提高路面質量。 參考文獻: 1滕旭秋,陳忠達.蔣萬民.二灰碎石混合料配合比設計方法.長安大學學報(自然科學版),2006,(1). 2周衛(wèi)峰,趙可,王德群,許克學.水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比的優(yōu)化.長安大學學報(