滑模水泥混凝土配比设计各种指标的控制
周 红 徐永杰 周建波
(鲁东大学土木工程学院 山东烟台 264025) (山东蓬莱公路局)
摘 要 根据公路水泥砼路面施工技术规范,结合工程实例,探讨水泥砼路面的配合比设计指标弯拉强度、工作性、耐久性的控制。
关键词 水泥砼路面 弯拉强度 工作性 耐久性 经济性
前言
水泥砼路面配合比设计是影响路面工程质量极其重要的因素之一。在工程上经常出现原材料相同,但由于配合比不当或失控,造成路面磨损、断板等早期破损现象。本文根据新规范结合工程实例,提出了滑模水泥砼路面的配合比设计,在兼顾经济性的同时,必须对弯拉强度、工作性、耐久性等指标进行控制。
1 弯拉强度
(1)各交通等级路面板的28 d设计弯拉强度标准值fr应符合《公路水泥砼路面设计规范》(JTG D40)的规定,见表1。
 kg/m³;掺粉煤灰时,最大单位胶材总量不宜大于420 kg/m³。
4 工程实例
广西河池至南宁二级公路,第三合同段全长38.4 km,路基宽15 m,底基层为16 cm厚级配碎石,基层为18 cm厚水泥稳定级配碎石,面层为26 cm厚水泥砼路面。水泥砼采用美国SF-450B型摊铺机进行滑模施工。
4.1 原材料质量控制
水泥采用P.O42.5,旋窑生产;砂选用河砂;碎石采用锤式二级破碎机生产,严格控制针片状、级配;粉煤灰采用电厂Ⅱ级散装干粉煤灰;外加剂采用HF—100A型缓凝高效保塑引气减水剂,质量稳定,满足滑模砼可滑性要求;水采用澄江河水,不含油污、泥和其它有害杂质。
4.2 配合比设计
4.2.1 初步配合比
面层设计强度fcm=5 MPa;保证率系数t=0.28;标准差s=0.4 MPa;弯拉强度变异系数cv取0.12;试验确定粉煤灰掺量占水泥质量的15%;松香性引气剂掺量是水泥质量的6‰;减水剂掺量为水泥用量的1.1 %;假定密度法ρh=2 450kg/m³;按规范推荐方法,计算水泥∶砂∶石∶粉煤灰∶水∶外加剂= 1∶1.733∶3.682∶0.15∶0.41∶0.011。
4.2.2 基准配合比
(1)根据初步配合比的水灰比分别减少和增加0.02单位用水量进行试配,三个配合比试验结果见表7。
(2)试验室用推荐配合比做砼拌和物凝结时间试验,结果见表8。加水时间为9小时25分。根据试验结果绘制单位面积贯入阻力与测试时间关系曲线。查曲线得知初凝6 h 15 min,终凝10 h。
(3)用推荐基准配合比做砼拌和物含气量试验(改良气压法)试验结果见表9。
4.2.3 施工配合比控制
(1)搅拌站必须经法定计量部门标定合格,配料计量误差应符合表10要求。
(2)水泥质量控制。水泥进场必须有出厂检验报告,使用前主要指标必须检验合格后才能使用。砼出搅拌机的温度控制在10℃~35℃之间。水泥存放期不得超过3个月。
(3)砂子质量控制。砂子细度模数控制在2.3~3.2之间,含泥量不超过2%,同一配合比用砂的细度模数变化范围不应超过0.3,否则应分别堆放,并调整配合比中的砂率后使用。
(4)碎石控制。碎石超过最大粒径31.5mm含量不得大于5%,不得使用不分级的统料,至少采用两级掺配,含泥量不大于1%。
(5)粉煤灰质量控制。采用散装干粉煤灰,必须有等级检验报告单,潮湿或已结块的禁止使用。
(6)减水剂质量控制。减水剂必须有出厂检验报告及合格证,并检查是否与试配时一致。减水剂溶液于施工前一天配制好,在施工中用电动搅拌器连续搅拌均匀。
(7)砼水灰比、坍落度和含气量控制。试验室根据原材料含水量变化调整施工配合比,保持水灰比和批复配合比一致。根据天气温度、运距远近,控制拌和机出盘坍落度为30~50 mm,专人测试。
(8)砼运输、摊铺时间控制。砼运输允许最长时间短于摊铺完毕允许最长时间0.5h,根据气温及摊铺现场拌和物规定的时间确定,见表11。
(9)砼抗弯强度控制。试验室根据施工日进度情况制作试件, <500 m制1组,≥500 m制2组,≥1 000 m取3组。制作试件要随机取样,用振动台成型。抗折试件按标准法养护28天,先测弯拉强度,再测两断块抗压强度(抗压强度仅作参考),弯拉强度根据《公路工程质量检验评定标准》附录C进行评定。
5 结语
砼配合比通过K192+200~+400试验段试铺,砼坍落度、弯拉强度、含气量、平整度、抗滑构造深度、厚度及各项指标均符合规范要求。滑模摊铺的砼无塌边、溜肩和麻面,可滑性、稳定性好。通过试验段的摊铺总结了大量数据,为工程全面施工做好了准备,表明配合比设计对各种指标的控制是成功的。 |
