滑模摊铺水泥混凝土路面施工配合比计算方法
许 泓,胡晓东,刘建华
(长沙交通学院华南监理公司,湖南长沙 410076)
[摘 要]本文针对我国目前大规模采用滑模摊铺机施工高速公路水泥混凝土路面,为适应滑模摊铺施工机械性能,充分发挥滑模摊铺机施工优势,确保水泥混凝土路面强度、平整度等指标而提出的水泥混凝土施工配合比计算方法。
[关键词]滑模摊铺机;水泥混凝土;施工配合比;抗折强度;计算方法
[中图分类号]U416.216 [文献标识码]A [文章编号]1002-1205(2003)02-0025-04
水泥混凝土配合比计算方法有容重法与绝对体积法两种,由于水泥混凝土路面是以抗折强度为设计标准,按体积法得出的试件抗折强度比按容重法得出的试件抗折强度略高,且体积法考虑了水泥混凝土的允许含气量;水泥、碎石(砾石)、砂、粉煤灰、外加剂的有关参数是通过现场检测得到的,这些参数因不同工地而异。容重法是假定水泥混凝土的容重为2 450 kg/m³。本文对广西合浦至山口高速公路水泥混凝土配合比计算方法进行了总结,以供同行参考。
1 不掺粉煤灰的水泥混凝土施工配合比计算
1.1 原材料的相关试验
水泥:水泥胶砂抗压强度fcw,水泥胶砂抗折强度fs,水泥视密度ρc(此三项指标在水泥出厂检验单中都已提供,可以直接引用)
碎石(或砾石):若碎石(或砾石)采用分级配时,须根据合成级配取中值原则确定两种碎石(或砾石)的掺配比例。根据合成级配取中值原则,驻地办分别在两种规格碎石筛分合格的前提下进行了试验,细∶粗比例分别为0.6∶0.4,0.5∶0.5,0.4∶0.6,0.3∶0.7,0.2∶0.8的掺配;掺配结果发现,细∶粗为0.4∶0.6与0.3∶0.7较为理想。在开工试验路审批配合比中,细∶粗为0.4∶0.6,后来在实验路施工时由于出现细骨料偏多、混凝土粘结性不好、坍落度偏小、出现局部塌边现象,于是实验路之后重新进行掺配,经过反复筛分掺配试验,确定将细∶粗调整为0.3∶0.7。确定掺配比例后,按掺配比例测定合成碎石(或砾石)的视密度ρWg。
砂:砂的视密度ρg、砂的细度模数。
外加剂:外加剂的引气效果、减少效果及比重。
1.2.4 外加剂的减水效果与掺量
外加剂应采用复合型外加剂,其减水效果与掺量直接影响混凝土的坍落度、含气量及混凝土的初凝与终凝,也同时影响到承包人的经济效益。综合以上各方面影响因素,首先可从经济的角度出发,按外加剂允许的最大减水效果与最小掺量进行试配,测定试配混凝土坍落度与含气量以及初(终)凝时间,当不满足要求时可按1%级数逐渐减少减水效果或按1‰级数增加掺量。按笔者在合山高速公路试配结果,按减水效果减1%和按最小掺量增加1‰,可获得既满足相关技术要求同时又是较经济的。考虑到前场施工的运输距离与天气情况,试配时应确定2个外加剂的掺量以适应不同路段与不同天气情况下施工。运距越远(一般超过10 km)天气气温越高(高于25℃),外加剂掺量宜选用大值施工。
 率,%;C/W为水灰比倒数。由(7)、(8)式计算的结果同时须满足碎石混凝土单位用水量不宜大于160kg/m³,砾石混凝土单位用水量不宜大于155 kg/m³。
当由(7)、(8)式计算单位用水量不满足以上要求时,可参考表6选取。确定单位用水量W0后可由水灰比计算单位水泥用量C0,采用525号道路硅酸盐水泥时C0应控制在320~370 kg/m³。
 土,实测混凝土的拌和物容重p,比较理论拌和物容重p0,对各原材料用量进行调整,调整时水泥用量不得减小,再按调整后配合比试拌复测拌和物容重直至实测容重与理论容重偏差不大于±2.5%。
2 掺粉煤灰的水泥混凝土施工配合比计算
按上述求得不掺粉煤灰的混凝土施工配合比后,按超量取代进行计算。粉煤灰的超量取代系数取值:Ⅰ级粉煤灰取1.2~1.4,Ⅱ级粉煤灰取1.5~1.7;混凝土中粉煤灰掺量应满足以下要求:Ⅰ级硅酸盐(纯熟料)水泥可加入最大掺量为水泥用量的
3 施工配合比转化为工地配合比
进行以上计算确定理论施工配合比进行试拌制取试件,经7 d、28 d试压满足强度要求后,应进行工地试拌,了解拌和场实验室的不同环境因素,同时将理论施工配合比转化为工地配合比时,外加剂必须稀释使用,另外要考虑料场原材料的含水量。
4 结语
本文对滑模摊铺施工水泥混凝土路面的混凝土施工配合比做了理论方法计算的探讨,从笔者按以上方法计算合浦至山口高速公路滑模施工水泥混凝土路面施工配合比的结果来看,其强度、平整度、混凝土适应滑模摊铺施工的工作性能及经济效益都取得了很好的成效,平整度是目前广西境内水泥混凝土路面最好的,检测动态总平整度1 890点,最大值1.56mm,最小值0.36 mm,合格率99.5%,其中σ≤0.8mm占78.6%。
混凝土施工配合比的计算和试配,是土木工程中一项重要的工作,它直接影响到施工质量与施工进度,同时也直接影响到承包人的经济效益。本文计算方法不仅适应于滑模摊铺水泥混凝土路面施工配合比比的计算,同时对其它水泥混凝土施工配合比计算也具有参考作用。
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