陳紀(jì)淼

【摘要】水泥混凝土路面因受車輛荷載的沖擊摩擦和反復(fù)彎曲等作用,同時(shí)還受溫度、濕度反復(fù)變化的影響,因此路面應(yīng)具有較高的抗彎拉強(qiáng)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(shè)計(jì),才能達(dá)到這樣的要求,本文通過(guò)闡述混凝土組成材料對(duì)路面質(zhì)量的影響,了解水泥混凝土路面配合比設(shè)計(jì)重要性。

【關(guān)鍵詞】 混凝土 組成材料 配合比重要性

一、前言

隨著我國(guó)西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的進(jìn)一步實(shí)施,我省經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展,特別是公路建設(shè)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(qiáng)耐磨、耐久、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低、使用壽命長(zhǎng)、車行速度高等優(yōu)點(diǎn),使混凝土路面近幾年來(lái)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(fù)彎曲等作用,同時(shí)還受溫度、濕度反復(fù)變化的影響,因此路面應(yīng)具有較高的抗彎拉強(qiáng)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(dòng)、混凝土養(yǎng)護(hù)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(duì)路面質(zhì)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(jù)礦物組成的不同而有許多種類,因此應(yīng)選用安定性合格、強(qiáng)度高、干縮小、耐磨和抗凍較好的水泥。就品種而言,應(yīng)選用質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥,水泥的標(biāo)號(hào)應(yīng)根據(jù)道路等級(jí)、強(qiáng)度要求選用。水泥用量的多少直接影響混凝土質(zhì)量,水泥過(guò)多過(guò)少都不利于混凝土質(zhì)量,因此配合比設(shè)計(jì)的第一個(gè)重點(diǎn)就是水泥用量的確定。

2.細(xì)集料

細(xì)集料對(duì)混凝土的強(qiáng)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(guò)表面層形成的線狀槽來(lái)實(shí)現(xiàn)的。如果砂子的耐磨性差,與水泥膠結(jié)能力不好,路面的耐磨性和耐久性就會(huì)變差。據(jù)資料介紹,當(dāng)砂中石英含量大于三分之一時(shí),路面的耐磨性能明顯增強(qiáng)。其次是砂子的顆粒級(jí)配及粗細(xì)程度。砂子的顆粒級(jí)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(lái)填充的,為達(dá)到節(jié)約水泥、提高強(qiáng)度和耐久性,應(yīng)盡量減少砂粒之間的空隙。良好的級(jí)配應(yīng)有較多的粗顆粒,同時(shí)配有適當(dāng)?shù)闹蓄w粒及少量細(xì)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(qiáng)度的重要因素之一。粗集料對(duì)強(qiáng)度的影響取決于集料的表面特征、顆粒級(jí)配及其力學(xué)性能。

(1)顆粒級(jí)配。石子級(jí)配好壞對(duì)節(jié)約水泥和保證混凝土具有良好的和易性有很大關(guān)系。粗集料應(yīng)具有較好的顆粒間的搭配,以減少空隙率,增強(qiáng)混凝土密實(shí)性。粗集料的顆粒級(jí)配采用篩分法測(cè)定,連續(xù)級(jí)配石子顆粒呈連續(xù)性,用連續(xù)級(jí)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(xiàn)象。

(2)強(qiáng)度。為保證混凝土的強(qiáng)度要求,粗集料都必須是質(zhì)地致密、具有足夠的強(qiáng)度。當(dāng)混凝土受荷后,在集料與砂漿界面處產(chǎn)生拉應(yīng)力和剪應(yīng)力。當(dāng)界面有保障時(shí),集料顆粒所受的應(yīng)力要比砂漿大,如果集料強(qiáng)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(qiáng)度過(guò)高,會(huì)使界面拉應(yīng)力增大,從而降低粘結(jié)強(qiáng)度,因此集料的強(qiáng)度與界面粘結(jié)強(qiáng)度的優(yōu)化匹配對(duì)提高混凝土強(qiáng)度具有實(shí)際意義。一般集料強(qiáng)度是混凝土強(qiáng)度的2- 3倍比較合適。

(3)表面特征。粗集料的粒形、表面結(jié)構(gòu)主要影響集料與砂漿的界面粘結(jié)強(qiáng)度,從而影響混凝土的強(qiáng)度。石子粒徑大,其表面積隨之減少,因此保證一定厚度的潤(rùn)滑層所需的水泥砂漿的數(shù)量也相應(yīng)減少,所以石子最大粒徑在條件許可下,應(yīng)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(shí)的薄弱面的增加而降低混凝土強(qiáng)度。但從耐久性、抗磨性及經(jīng)濟(jì)的角度考慮,集料粒徑又不宜過(guò)小,一般在30- 40mm之間較為合適。

三、混凝土配合比對(duì)路面質(zhì)量的重要性

混凝土配合比除了要滿足強(qiáng)度要求外,還要考慮預(yù)防早期裂縫的發(fā)生。常見(jiàn)的有塑性裂縫、膨脹裂縫等。這些裂縫對(duì)路面的危害極大,輕者降低路面強(qiáng)度及耐久性,重者導(dǎo)致板體破壞。

塑性收縮裂縫與季節(jié)、氣溫、濕度、運(yùn)距等有關(guān)。新鋪筑的混凝土路面,當(dāng)單位用水量過(guò)大時(shí),將發(fā)生集料與水分離的現(xiàn)象。集料下沉,水上浮。造成表面泌水,在不采用真空吸水或復(fù)振工藝時(shí),最終在路面表面形成裂縫,嚴(yán)重時(shí)路面脫皮。預(yù)防措施是選用泌水適當(dāng)?shù)呐浜媳?一般在測(cè)坍落度時(shí),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(guò)少而引起的,當(dāng)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(dāng)增加泌水量,使路面表面有足夠的供水泥水化的水,同時(shí)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(guò)快蒸發(fā)。

膨脹裂縫是由于水化過(guò)程中釋放出大量的熱能,使混凝土內(nèi)部溫度升高,而板面溫度散熱較快,這樣形成較大的內(nèi)外溫差,當(dāng)溫度應(yīng)力大于混凝土抗拉應(yīng)力時(shí),便產(chǎn)生裂縫。預(yù)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(jìn)行降溫。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述,隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,水泥混凝土路面修筑里程的增加和對(duì)質(zhì)量要求的提高,對(duì)混凝土路面的認(rèn)識(shí)也在加深,對(duì)于路面混凝土配合比的設(shè)計(jì)我們將會(huì)不斷積累新的經(jīng)驗(yàn),強(qiáng)化對(duì)混凝土原材料的篩選,深刻認(rèn)識(shí)混凝土原材料與配合比對(duì)水泥混凝土路面質(zhì)量的重要性,把這些經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識(shí)應(yīng)用于公路工程實(shí)踐中,不斷提高路面質(zhì)量。

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