水泥混凝土路面的配比设计.doc

水泥混凝土路面的配比设计 水泥混凝土路面（cememt concrete pavement）是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。水泥混凝土是由水泥、水和粗、细集料按适当比例配合、拌制成拌和物，经一定时间硬化而成的人造石材。水泥混凝土一般分普通水泥混凝土和其它功能混凝土。普通水泥混凝土是以通用水泥为胶结材料，用普通砂石材料为集料，并以普通水为原材料，按专门设计的配合比，经搅拌、成型、养护而得到的复合材料。对于混凝土材料在道路与桥梁工程应用中，普通水泥混凝土是主要的材料，除此以外，对于高强混凝土、聚合物混凝土以及新型混凝土等功能混凝土也都有了很大的发展应用。 为了确保水泥混凝土路面的质量，首先起决定因素的就是水泥混凝土路面的配合比设计。混凝土中各组材料用量之比即是混凝土的配合比，混凝土配合比设计就是根据原材料的性能和对混凝土的技术要求，通过计算和试配调整，确定出满足工程技术经济指标的混凝土各组成材料的用量。合适的原材料、集料的级配、水泥混凝土的技术性质是水泥混凝土配合比设计的重要影响因素。 原材料技术要求 水泥 水泥是混凝土的胶结材料，混凝土的性能很大程度上取决于水泥的质量和数量，在保证混凝土性能的前提下，应尽量节约水泥，降低工程造价。首先应根据工程特点，气候与环境条件，正确选择水泥品种及强度等级。 特重、重交通路面宜采用旋窑道路硅酸盐水泥，也可采用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；中、轻交通的路面可采用矿渣硅酸盐水泥；低温天气或有快通要求的路段可采用R型水泥，此外宜采用普通型水泥。各交通等级路面水泥抗折强度、抗压强度应符合表1.1.1的规定。 表1.1.1 各交通等级路面水泥各龄期的抗折强度、抗压强度 交通等级 特重交通 重交通 中、轻交通 龄期（d） 3 28 3 28 3 28 抗压强度（MPa），≥ 25.5 57.5 22.0 52.5 16.0 42.5 抗折强度（MPa），≥ 4.5 7.5 4.0 7.0 3.5 6.5 2、水泥进场时每批量应附有化学成分、物理、力学指标合格的检验证明。各交通等级路面所使用水泥的化学成分、物理性能等路用品质要求应符合表1.2的规定。 表1.1.2 各交通等级路面用水泥的化学成分和物理指标 水泥性能 特重、重交通路面 中、轻交通路面 铝酸三钙 不宜7.0% 不宜9.0% 铁铝酸四钙 不宜15.0% 不宜12.0% 游离氧化钙 不得1.0% 不得1.5% 氧化镁 不得5.0% 不得6.0% 三氧化硫 不得3.55 不得4.0% 碱含量 NaO+0.658K2O≤0.6% 怀疑有碱活性集料时，≤0.6%； 无碱活性集料时，≤1.0% 混合材种类 不得掺窑灰、煤矸石、火山灰和粘土，有抗盐冻要求时不得掺石灰、石粉 不得掺窑灰、煤矸石、火山灰和粘土，有抗盐冻要求时不得掺石灰、石粉 出磨时安定性 雷氏夹或蒸煮法检验必须合格 蒸煮法检验必须合格 标准稠度需水量 不宜28% 不宜30% 烧失量 不得3.0% 不得0.5% 比表面积 宜在300～450m2/kg 宜在300～450m2/kg 细度（80μm） 筛余量不得10% 筛余量不得10% 初凝时间 不早于1.5h 不早于1.5h 终凝时间 不迟于10h 不迟于10h 28天干缩率 不得0.09% 不得0.10% 耐磨性 不得3.6kg/m2 不得3.6kg/m2 选用水泥时，除满足表1.1.1、1.1.2的各项规定外，还应通过混凝土配合比试验，根据其配制弯拉强度、耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。 4、采用机械化铺筑时，宜选用散装水泥。散装水泥的夏季出厂温度：南方不宜高于65度，北方不宜高于55度；混凝土搅拌时的水温度：南方不宜高于60度，北方不宜高于50度，且不低于10度。 （二）粗集料 料径大于4.75mm的集料称为粗集料。混凝土的粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，并应符合表1.2.1的规定。高速公路、一级公路、二级公路及有抗（盐）冻要求的三级、四级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级，无抗（盐）冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾压混凝土及贫混凝土基层可使用Ⅲ级粗集料。有抗（盐）冻要求时，Ⅰ级集料吸水率不应大于1.0%；Ⅱ级集料吸水率不应大于2.0%。 表1.2.1 碎石、碎卵石和卵石技术指标 项 目 技 术 要 求 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 碎石压碎指标（%） 10 15 20 卵石压碎指标（%） 12 14 16 坚固性（按质量损失计%） 5 8 12 针片状颗粒含量（按质量计%） 5 15 20 含泥量（按质量计%） 0.5 1.0 1.5 泥块含量（按质量计%） 0 0.2 0.5 有机物含量（比色法） 合格