水泥混凝土材料特性与水泥混凝土路面结构材料组成设计1教程.ppt

水泥混凝土材料特性与水泥混凝土路面结构材料组成设计;水泥混凝土材料特性 强度 永久变形性能 水泥混凝土路面结构材料组成设计 原材料性能要求 配合比设计的三大参数 路面混凝土的配合比设计 配合比设计算例 ;1. 水泥混凝土材料特性;1.1 强度特性;（1） 试件形状和尺寸;标准弯拉试件采用三分点加荷，如果采用中点加荷，测定结果约比三分点加荷大154%≈200%。;混凝土劈裂抗拉强度 F ——破坏荷载，N； A ——试件劈裂面面积，㎜2 注：关于劈裂抗拉强度与标准试件抗压强度 间的关系;道路水泥混凝土的抗折强度是以梁标准试件，在标准养护28d后，按三分点加荷方式测定其抗折强度 ， F——破坏荷载，N； ——支座间距，mm； b —— 试件宽度，mm； h —— 试件高度，mm。 注：如果为跨中单点加荷方式，换算系数为0.85;（2）龄期;（3）抗压和抗拉强度的经验关系;1.2 永久变形性能;非荷载型变形; c）干缩变形 混凝土的干缩变形与水泥品种、水泥用量和用水量有关。采用矿渣水泥、高强度水泥收缩量较大，水泥用量多或水灰比大者收缩量也比较大。 ;荷载型变形;;2. 水泥混凝土路面结构材料组成设计;2.1 路面混凝土的原材料性能要求;各交通等级路面的水泥强度等级 水泥的品种可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥，中等及轻交通路面也可采用矿渣硅酸盐水泥。;（2） 粗集料;碎石的强度可用岩石的抗压强度和压碎值表示。 坚固性可用硫酸钠溶液法检验，按现行规定，在严寒、寒冷地区室外使用，并经常处于潮湿或干湿交替状态下的混凝土，经5次循环后质量损失应≦12%。 ;（3） 细集料;细集料标准级配范围;（4）水;2.2 混凝土配合比设计的三大参数;水灰比;砂率; 定义：混凝土在一定的用水量和水泥用量的条件下，能使拌合物获得最大的流动性，并能保护良好的粘聚性和保水性的砂率。 测定：按选定的水灰比，保持水泥用量不变，在其他条件相同的情况下拌制数种不同砂率的拌合物，并测定其坍落度（应在2-10cm范围内），其中坍落度最大的拌合物所用的砂率即为最佳砂率。 ;单位用水量;混凝土四组分之间的关系及确定原则;三参数对混凝土技术性能的影响;2.3 普通路面混凝土的配合比设计;; 混凝土配合比前应确定的参数;维勃稠度的测试方法：将混凝土拌合物按一定方法装入坍落度筒内，按一定方法捣实，装满刮平后，将坍落度筒垂直向上提起，把透明圆盘转到混凝土截头圆锥体顶面，开启振动台，同时计时，记录当圆盘底面布满水泥浆时所用时间，超过所读秒数即为该混凝土拌合物的维勃稠度值。此方法适用于骨料最大粒径不超过40 mm，维勃稠度在5～30 s之间的混凝土拌合物的稠度测定。;混凝土配合比设计原则;普通混凝土的配合比设计步骤; 对于掺用外加剂的混凝土配合比设计，则必须注意以下问题： （1）外加剂能改变混凝土的流动性，故应相应调整水及水泥用量； （2）混凝土掺外加剂后28d龄期必须满足试配强度； （3）有些外加剂有缓凝作用，早期强度发展比较缓慢，对有早期强度要求的混凝土在选择外加剂时应作考虑。;路面混凝土的配合比设计方法;fcef — 水泥实际抗弯拉强度，MPa c/w — 灰水比。 注：路面混凝土水灰比一般为0.40—0.50.;③ 计算单位用水量（mwo) 混凝土拌合物每1m3的用水量（kg）： H —混凝土拌合物坍落度???cm βs— 砂率，%；参照下表来决定。 ;④ 计算单位水泥用量（mco） 混凝土拌合物每1m3的用水量（kg）按下式计算： ⑤ 计算砂石材料单位用量（mso、mco）;（2）试拌调整，提出基准配合比;（3）强度测定，确定试验室配合比 制备抗弯拉强度试件，进行抗弯拉强度测定，确定符合要求、经济合理的试验室配合比。 （4）换算工地配合比 根据现场材料材质、砂石材料颗粒表面含水率，对理论配合比进行换算，最后得出施工配合比。 ;2.4 配合比设计算例;解： （1）确定抗弯拉强度（混凝土配制抗弯拉强度） （2）计算水灰比（碎石混凝土） 故w/c=0.45，（规定路面混凝土水灰比不大于0.5，符合要求） (3)确定砂率 水灰比为0.45，碎石最大粒径为40mm，故查表取砂率; （4）计算单位用水量 已知灰水比为2.22，砂率为31%，取坍落度H=2cm，代入公式 可得 ;（5）计算水泥单位用量 已知单位用水量155kg/m3,水灰比0.45，代工式 按规定，水泥用量不小于300kg/m3,不大于