第四普通水泥混凝土..doc

第四章 普通水泥混凝土 道路工程中所用的无机混合料主要包括： 其中水泥混凝土材料包括普通水泥混凝土和各种新型水泥混凝土，广泛应用于水泥混凝土路面、桥梁等道路工程结构物。无机结合料稳定类材料包括石灰稳定类、水泥稳定类、工业废渣稳定类，主要应用于修筑路面结构的基层和底基层。 4.1水泥混凝土组成及特点 水泥混凝土是由水泥、水、粗集料（石子）、细集料（砂）按预先设计的比例进行掺配，并在必要时加入适量外加剂、掺合料或其他改性材料，经搅拌、成型、养护后而得到的具有一定强度和耐久性的人造石材，常简称混凝土。如图4.1所示，水泥混凝土的组成。 图4.1 水泥混凝土的组成 水泥混凝土材料的快速发展及广泛应用得益于其自身的诸多特点，归纳如下： 4.2水泥混凝土的技术性质 水泥混凝土的主要技术性质包括：施工阶段的和易性（工作性）、混凝土硬化阶段的力学性质、使用阶段的耐久性。 4.2.1新拌水泥混凝土的施工和易性 ⑴新拌水泥混凝土施工和易性的概念 新拌水泥混凝土是指在施工过程中使用的尚未凝结硬化的水泥混凝土。新拌混凝土的施工和易性，又称工作性，是指混凝土拌合物在现有施工条件下（气候条件、施工机具等），易于施工操作（搅拌、运输、浇注、振捣和表面处理）并获得质量均匀、成型密实的混凝土结构物的性能。 混凝土拌合物的施工和易性是一项综合技术性质，包括流动性、振实性、粘聚性、保水性等方面的含义。 ①流动性是指混凝土拌合物在自重或机械振动密实作用下能产生适当地流动并均匀密实地填满模板的性能。 ②振实性是指混凝土拌合物易于振捣密实、排出所有被挟带空气的性质。 ③粘聚性是指混凝土拌合物在施工过程中其组成材料之间有一定的粘聚力，不致产生分层和离析的现象,混凝土的均匀密实及离析现象对比见图4.2。 ④保水性是指混凝土拌合物在施工过程中具有一定的保水能力，不致产生严重的泌水现象。通常将水分逐渐析出至混凝土拌合物表面的现象称为泌水，水分析出后会在混凝土内部形成泌水通道，使混凝土的密实性、耐久性下降。 图4.2 新拌混凝土的密实和离析对比 ⑵施工和易性的测定方法 目前国际上还没有一种能够全面测试新拌混凝土施工和易性的方法。通常的试验方法大都凭借经验提出，且在一定的条件下测试混凝土拌合物和易性的某一方面。 ①坍落度试验 坍落度试验由美国查普曼（Chapman）首先提出，我国行业标准《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTE E30—2005）规定：将搅拌好的混凝土拌合物分三层装入标准的坍落度圆锥筒内，每层装入高度稍大于筒高的1/3，并用弹头棒在每层上均匀捣插25次。多余试样用镘刀刮平，然后垂直提取圆锥筒并放于锥体混凝土试样一旁，测量筒高与坍落后混凝土试体最高点之间的高差，即为新拌混凝土拌合物的坍落度，见图4.3。试验结果以mm为单位并修约至最接近的5mm。坍落度越大表示混凝土拌合物的流动性越大。 图4.3混凝土拌合物坍落度测定示意图 在测试坍落度后，可判断被测混凝土的粘聚性、保水性、棍度等。 用捣棒在已坍落的混凝土锥体试样的一侧轻轻敲击，如锥体在轻打后逐渐下沉则表示粘聚性良好，如锥体突然倒塌、部分崩裂或发生石子离析现象则表示粘聚性较差。 保水性指水分从拌合物中的析出情况，如果提起坍落筒后有少量水分从底部析出则表示保水性良好，若析出水分较多并引起锥体试样中的集料外露，则表示该混凝土拌合物的保水性较差。 棍度按插捣混凝土拌合物时的难易程度评定。分为“上”、“中”、“下”三级。含砂情况按拌合物外观含砂多少而评定，分“多”、“中”、“少”三级。 坍落度试验适用于集料公称最大粒径不大于31.5mm，坍落度值不小于10mm的混凝土拌合物，且该试验只对富水泥浆的新拌混凝土才敏感。 相同性质不同组成的新拌混凝土，他们的工作性可能有很大差别，但却可得到相同的坍落度值。因此，坍落度值不是满意的工作性评价指标。 ②维勃稠度试验 维勃稠度试验（VB稠度试验）由瑞典V.皮纳（Bahrner）首先提出。适用于坍落度小于１０mm新拌混凝土工作性的测定图4.4。 《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTE E30—2005）规定：维勃稠度试验方法是将坍落度筒放在直径为240mm的圆筒中，圆筒安装在专用的振动台上。按坍落度试验的方法将新拌混凝土顶上置一透明圆盘。开动振动台并记录时间，从开始振动至透明圆盘底面被水泥浆布满瞬间止，所经历的时间即为新拌混凝土的维勃稠度值，试验结果以秒计并精确至１秒。维勃稠度值越大，混凝土拌合物的流动性越小。 图4.4混凝土拌合物VB稠度测定示意图 该试验方法常因无法用肉眼准确判断试验计时的结束点，而降低该试验方法的精确性。 根据我国现行《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTE E30—2005）规定，路面混凝土稠度分