【摘要】公路建設規(guī)模的增大,我國南方因天氣等其它原因的影響,水泥混凝土路面的修建越來越被重視。如何做好水泥混凝土路面的配合比設計與全過程的質量控制是保證使用壽命的關鍵。
【關鍵詞】混凝土路面;配合比;質量控制
引言:近年來,高等級公路的發(fā)展十分迅速,隨著高等級公路的密級化和交通流量的增多,對公路的質量將是一個嚴峻的考驗。水泥混凝土路面因造價高、維修困難等原因,如何做好施工前期、過程中的質量控制是關鍵?,F本人結合自身的一些施工經驗,從水泥混凝土路面配合比的設計和質量控制做簡要的闡述。
一、配合比設計的原材料要求
1、水泥:選用水泥時,除滿足規(guī)范規(guī)定的各項要求外,還應通過混凝土配合比試驗,根據其配制彎拉強度、耐久性和工作性優(yōu)選適宜的水泥品種、強度等級;
2、粉煤灰:混凝土路面在摻用粉煤灰時,應摻用質量指標符合表規(guī)范規(guī)定的電收塵Ⅰ、Ⅱ級干排或磨細粉煤灰,不得使用Ⅲ級粉煤灰;
3、粗集料:應使用質地堅硬、耐久、潔凈的碎石、碎卵石和卵石,并應符合規(guī)范的規(guī)定。高速公路、一級公路、二級公路及有抗凍(鹽)要求的三、四級公路混凝土路面使用的粗集料級別應不低于Ⅱ級,無抗(鹽)凍要求的三、四級公路混凝土路面、碾壓混凝土及貧混凝土基層可使用Ⅲ級粗集料。有抗(鹽)凍要求時,Ⅰ級集料吸水率不應大于1.0%;Ⅱ級集料吸水率不應大于2.0%;
二、普通混凝土配合比設計
1、普通混凝土路面的配合比設計在兼顧經濟性的同時應滿足下列三項技術要求:
1)彎拉強度:各交通等級路面板的28d設計彎拉強度標準值fr應符合《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》(JTG D40)的規(guī)定。
2)工作性:滑模攤鋪機前拌合物最佳工作性及允許范圍應符合下表的規(guī)定。
3)耐久性:根據當地路面無抗凍性、有抗凍性或有抗鹽凍性要求及混凝土最大公稱粒徑,路面混凝土含氣量宜符合下表的規(guī)定。
2、外加劑的使用應符合下列要求:
1、)高溫施工時,混凝土拌合物的初凝時間不得小于3h,否則應采取緩凝或保塑措施;低溫施工時,終凝時間不得大于10h,否則應采取必要的促凝或早強措施。
2、)外加劑的摻量應由混凝土試配試驗確定。引氣劑的適宜摻量可由攪拌機口的拌合物含氣量進行控制。實際路面和橋面引氣混凝土的抗冰凍、抗鹽凍耐久性,宜采用本規(guī)范附錄F.1、F.2規(guī)定的鉆芯法測定,測定位置:路面為表面和表面下50mm;橋面為表面和表面下30mm;測得的上下兩個表面的最大平均氣泡間距系數不宜超過下表的規(guī)定。
3、配合比參數的計算應符合下列要求:
1)水灰(膠)比的計算和確定(根據粗集料的類型來確定水灰比,并采用相應公式進行計算),應在滿足彎拉強度計算值和耐久性兩者要求的水灰(膠)比中取小值。
2)砂率應根據砂的細度模數和粗集料種類,查下表進行取值。在軟做抗滑槽時,砂率在下有的基礎上可增大1%~2%。
注:碎卵石可在碎石和卵石混凝土之間內插取值。
3)根據粗集料種類和規(guī)范規(guī)定中適宜的坍落度,分別按給定的經驗公式計算單位用水量(砂石料以自然風干狀態(tài)計):
4)采用真空脫水工藝時,可采用比經驗式公式計算值略大的單位用水量,但在真空脫水后,扣除每立方米混凝土實際吸除的水量,剩余單位用水量和剩余水灰(膠)比分別不宜超過規(guī)范規(guī)定的最大單位用水量和規(guī)范規(guī)定的最大水灰(膠)比。
5)路面混凝土摻用粉煤灰時,其配合比計算應按超量取代法進行。粉煤灰摻量應根據水泥中原有的摻合料數量和混凝土彎拉強度、耐磨性等要求由試驗確定。Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰的超量系數可按表4.1.6初選。代替水泥的粉煤灰摻量:Ⅰ型硅酸鹽水泥宜≤30%;Ⅱ型硅酸鹽水泥宜≤25%;道路水泥宜≤20%;普通水泥宜≤15%;礦渣水泥不得摻粉煤灰。
6、配合比確定與調整:
由上述步驟推算得出的普通混凝土配合比,應在試驗室內按下述步驟和《公路工程水泥混凝土試驗規(guī)程》(JTJ053)規(guī)定方法進行試配檢驗和調整:
1)首先檢驗各種混凝土拌合物是否滿足不同攤鋪方式的最佳工作性要求。檢驗項目包括含氣量、坍落度及其損失、振動粘度系數、改進VC值、外加劑品種及其最佳摻量。在工作性和含氣量不滿足相應攤鋪方式要求時,可在保持水灰(膠)比不變的前提下調整單位用水量、外加劑摻量或砂率,不得減小滿足計算彎拉強度及耐久性要求的單位水泥用量、鋼纖維體積率。
2)對于采用密度法計算的配合比,應實測拌合物視密度,并應按視密度調整配合比,調整時水灰比不得增大,單位水泥用量、鋼纖維摻量不得減小,調整后的拌合物視密度允許偏差為±2.0%。
三、水泥混凝土施工質量控制:
施工質量的控制、管理與檢查應貫穿整個施工過程,應對每個施工環(huán)節(jié)嚴格控制把關,對出現的問題,立即進行糾正直至停工整頓。
1、施工過程中的質量管理要求:
1)各級公路各種混凝土路面鋪筑方式的施工均應建立健全質量監(jiān)測、管理和保證體系。應按鋪筑進度做出質檢儀器和人員數量動態(tài)計劃。
2)施工全過程的質量動態(tài)檢測、控制和管理內容應包括施工準備、鋪筑試驗路段和施工過程中的各項技術指標的檢驗,出現施工技術問題的報告、論證和解決等。
2、施工質量管理與檢查
1)、施工單位應隨時對施工質量進行自檢。自檢項目和頻率:原材料應符合規(guī)范規(guī)定的進行;拌合物應符合規(guī)范規(guī)定的進行;混凝土路面應按下表規(guī)定進行。當施工、監(jiān)理、監(jiān)督人員發(fā)現異常情況,應加大檢測頻率,找出原因,及時處理。
2)每臺攪拌樓所生產的拌合物,除應滿足所用施工機械的可攤鋪性外,還應著重控制拌合物的均質性和各質量參數的穩(wěn)定性?,F場混凝土路面鋪筑的關鍵設備如攤鋪機、壓路機、布料機、三輥軸整平機、刻槽機、切縫機等的操作應規(guī)范穩(wěn)定。
3、交工質量檢查驗收
1)混凝土路面完工后,施工單位應提交全線檢測結果、施工總結報告及全部原始記錄等齊全資料,申請交工驗收。
2)質量問題處理:路面混凝土彎拉強度應采用小梁標準試件和路面鉆芯取樣圓柱體劈裂強度折算的彎拉強度綜合評定。當彎拉強度不足時,每公里每車道應取3個以上芯樣。二級及二級以下路面混凝土彎拉強度可按公式(11.4.2-1)或(11.4.2-2)計算,滿足則可通過;不滿足時,應通過試驗得到各自工程的統(tǒng)計公式,試驗組數不宜小于10組。
四、結束語
混凝土路面的施工應根據合同及設計文件、施工現場所處的氣候、水文、地形等環(huán)境條件,選擇滿足質量指標要求、性能穩(wěn)定的原材料,確定合理的配合比、并在全過程做好質量控制,才能保障路面的質量和延長使用壽命。