連艷霞

（邢臺路橋建設(shè)總公司， 河北 邢臺 054001）

0 引言

多孔改性混凝土作為路面整體基層使用，具有空隙率大，透水性能良好，抗反射裂縫，在雨天路表面沒有水膜、不反光，視覺特性良好和抑制水霧、濺水的效果等優(yōu)點。多孔改性混凝土作為一種新型的基層，有著半剛性基層無可比擬的優(yōu)勢。本文就水泥品種對多孔改性混凝土的強(qiáng)度的性能影響展開試驗研究。

1 水泥品種對多孔混凝土強(qiáng)度的影響機(jī)理

水泥的化學(xué)成分及細(xì)度決定了多孔改性水泥混凝土的強(qiáng)度。水泥對混凝土的強(qiáng)度的影響主要來自其早期強(qiáng)度（C3S）及后期強(qiáng)度（C2S），而且這些影響始終貫穿混凝土。使用C3S含量較高的水泥拌制的混凝土，其早期強(qiáng)度增長很快，但到了后期，強(qiáng)度增長明顯放緩，甚至可能以較低的強(qiáng)度而告終。水泥細(xì)度對混凝土強(qiáng)度的影響也很大。混凝土的水化速率隨著水泥細(xì)度的增加而增大，這導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生較高的強(qiáng)度增長率，但也應(yīng)控制細(xì)粉的含量。當(dāng)顆粒很細(xì)時，間隙水可引起一些高W/C區(qū)域。采用具有相同平均強(qiáng)度而離散系數(shù)小的水泥，可以降低混凝土的水泥用量。

2 試驗

2.1 原材料

分別用太行山硅酸鹽水泥（P.I）、太行山普硅水泥（P.O）、中聯(lián)礦渣水泥（P.S）進(jìn)行對比，粗骨料為太子井20～30mm等粒徑碎石，粉煤灰為邢臺電廠粉煤灰。

水泥的化學(xué)成分和粉煤灰技術(shù)指標(biāo)，分別如表1、表2所示。

表1 水泥的化學(xué)成分組成（單位：%）

表2 粉煤灰技術(shù)指標(biāo)（單位：%）

2.2 混凝土配合比

混凝土配合比設(shè)計如表3所示。

表3 混凝土配合比

2.3 試驗方法

2.3.1 儀器設(shè)備

（1）強(qiáng)制式攪拌機(jī)。

（2）液壓式壓力試驗機(jī)，滿足《公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程》（JTG E30—2005）的要求。

（3）搗棒的直徑為16mm，長約600mm，并具有半球形端頭的鋼質(zhì)圓棒。

（4）橡皮錘帶有質(zhì)量約250g的橡皮錘頭。

（5）改性劑攪拌機(jī)用于改性劑與水的攪拌。

2.3.2 試驗制備及養(yǎng)護(hù)方法

先將改性劑和水按表3的比例配制并攪拌均勻待用，將水泥、粉煤灰、碎石按配合比的比例倒入攪拌機(jī)中，干攪拌1min，至混合料均勻，將攪拌均勻的水膠混合物倒入干拌好的混合料拌制2min，拌和均勻后倒出裝模，制成150mm×150mm×150mm和150mm×150mm×550mm的混凝土試件，對試件端面進(jìn)行整平處理，并加蓋薄層塑料進(jìn)行養(yǎng)生。在室溫20℃±5℃，相對濕度大于50%的環(huán)境下，薄膜養(yǎng)生24h后拆模。拆模后進(jìn)行編號并將試件放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)溫度為20℃±2℃，相對濕度在95%以上，試件放置在鐵架上，間隔15mm，試件表面保持一層水膜。

2.3.3 試驗

標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d和28d后，取出試件，用濕毛巾覆蓋，保持試件干濕狀態(tài)不變，將試件放置于壓力機(jī)，調(diào)整支座，試件側(cè)面朝上幾何對中，加荷速度為0.02～0.05MPa/s對試件進(jìn)行加荷，直至試件破壞，記錄破壞極限荷載。試驗數(shù)據(jù)整理如表4所示。

表4 試件破壞極限荷載

3 試驗結(jié)果分析

由表4可以看出，多孔改性混凝土的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于混凝土基層，但遠(yuǎn)大于半剛性基層，強(qiáng)度比可反映混凝土的韌性和抗變形性能。多孔改性混凝土的韌性為普通混凝土的1.39倍，為半剛性基層的1.33倍。雖然多孔改性混凝土抗變形能力為混凝土的1/2，但為半剛性材料的10倍，其作為基層使用，可大大提高其抗變形能力。7d齡期時多孔改性混凝土強(qiáng)度依次為硅酸鹽水泥＞普硅水泥＞礦渣水泥。由于硅酸鹽水泥、普硅水泥、礦渣水泥中的礦渣活性不同，導(dǎo)致多孔混凝土強(qiáng)度發(fā)展的差異。28d時礦渣水泥混凝土強(qiáng)度接近于同齡期硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度，但從經(jīng)濟(jì)效益上分析，多孔改性混凝土基層選擇礦渣水泥效益較硅酸鹽和普硅好。

4 結(jié)語

結(jié)合本文分析，水泥品種對多孔改性混凝土基層的強(qiáng)度性能影響較大，選擇合適的水泥品種不僅可以有效提高多孔改性混凝土的強(qiáng)度和耐久性，而且可以大幅減少工程造價，節(jié)省公路建設(shè)投資。

[1]陳立軍.水泥化學(xué)組成對混凝土使用壽命的影響[J].混凝土，2008（7）：78-79，93.

[2]JTG E30—2005，公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程[S].