任务521道路水泥混凝土性能及配合比设计.ppt

任务5-2-1道路水泥砼性能及配合比设计n道路水泥混凝土：满足混凝土路面摊铺机工作性、弯拉强度、耐久性与经济性要求的水泥混凝土材料一、道路水泥混凝土原材料1、水泥⑴水泥品种n水泥是直接影响混凝土施工性质、强度和耐久性、早期干缩和抗磨性的重要材料n特重、重交通等级的水泥混凝土宜采用旋窑道路硅酸盐水泥，可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n低温施工、有快凝要求的路段可采用R型早强水泥，一般情况宜采用普通硅酸盐水泥n水泥用量不得小于300kgm3（非冰冻地区）或320kgm3（冰冻地区）2）水泥的强度等级n应正确选择水泥的强度，使水泥的强度等级与所配制的混凝土的强度等级相匹配2、粉煤灰n在路面混凝土中可以采用技术符合规定的电收尘Ⅰ、Ⅱ级干排或磨细低钙粉煤灰n不得采用湿排或潮湿粉煤灰，严禁使用已经结块的湿排粉煤灰3、粗集料①质量要求：坚硬、耐久、洁净的碎石和卵石，是混凝土的主要组成材料，也是影响混凝土强度的重要因素之一n粗集料在混凝土中起骨架作用，必须具有足够的强度和坚固性n不同强度等级混凝土选用不同技术等级的集料；其有害杂质：含泥量、泥块、硫化物、硫酸盐、有机质等必须控制。

n重要结构物应进行碱活性检验②级配与最大粒径n为了提高路面混凝土抗弯拉强度，防止混凝土拌合物离析，减少摊铺机的机械磨损，提高混凝土的抗冻性及耐磨性，粗集料的最大粒径不宜过大n水泥混凝土集公称最大粒径不应大于31.5mm（碎石）或19.0mm(卵石)n要控制小于0.075㎜的石粉含量不得大于1％，控制针片状颗粒含量要保证粗集料能形成骨架密实结构，保证抗弯拉强度、干缩变形等4、细集料①品种和质量要求n混凝土细集料应采用级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的天然砂、机制砂或混合砂n特重和重交通混凝土路面使用河砂，砂的细度模数不宜小于2.5，砂的硅质含量不应低于25％n机制砂不得使用软质岩石破碎；淡化海砂只能用于二级以下素混凝土面层和基层②级配与细度模数n路面用细集料的颗粒组成应符合中砂级配范围要求n水泥混凝土路面通车1～2年后，水泥石将先于细集料被磨损，所以，凸起的砂颗粒为路面提供足够的横向力系数和抗滑性能n当砂过细时，磨损后抗滑力过低，影响路面安全当砂过粗时，将引起混凝土拌合物严重泌水、路面细度模数对混凝土性质影响较大，施工时应分开堆放，并根据砂的细度模数的变化选择使用5、外加剂n外加剂应达到规定的要求。

n高效减水剂减水率应达到15%，引气减水剂减水率应达到12%路面、桥面应选用减水率大、坍落度损失小、可调控凝结时间的复合减水剂，必须进行水泥适应性检验n冰冻地区的混凝土中必须掺加引气剂6、拌和用水n可用饮用水、清洁的天然水、地下水、海水及经适当处理后的工业废水n水中有害杂质如：油脂、糖类等影响水泥正常凝结和硬化n海水不得用于拌制钢筋混凝土和预应力混凝土当水质有疑问时应检验符合指标后方可适用2、路面普通混凝土配合比设计指标⑴设计弯拉强度标准值n路面水泥混凝土的强度以28d龄期的弯拉强度控制，当混凝土浇注90d内不开放交通时，可采用90d龄期的弯拉强度n混凝土弯拉强度标准值fcm按其概率分布0.85分位值确定，具体要求见按表5-31二、道路水泥混凝土配合比设计n水泥混凝土路面用混凝土配合比设计方法：按《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(JTGF30—2003)的规定，以抗弯拉强度（也称抗折强度）为主要强度指标，抗压强度作为参考指标n路面用水泥混凝土配合比设计应满足四项基本要求：抗弯拉强度；工作性；耐久性和经济性路面混凝土配合比设计步骤n1、初步配合比的计算n①确定混凝土的配制抗弯拉强度n各交通等级路面的28d设计弯拉强度标准值应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40—2002)的规定。

按下式计算配制28d抗弯拉强度的均值②计算水灰比n混凝土拌和物的水灰比，根据粗集料类型、混凝土的配制抗弯拉强度和水泥的实际抗弯拉强度，碎石或碎卵石混凝土按下左式计算，卵石混凝土按下右式计算混凝土满足耐久性要求的最大水灰（胶）比和最小水泥用量③计算单位用水量n混凝土拌和物每1m3的用水量，根据坍落度，对碎石混凝土和卵石混凝土按下面经验公式计算单位用水量：④计算单位水泥用量n单位水泥用量下式计算，并取计算值与耐久性规定值两者中的大值，并同时满足最大单位水泥用量不宜大于400kgm3，最大单位胶材总用量不宜大于420kgm3的规定⑤计算砂石用量n砂石用量可按密度法或体积法计算按密度法计算时，混凝土单位质量可取2400~2450kgm3；按体积法计算时，应计入设计含气量n采用超量取代法掺用粉煤灰时，超量部分应代替砂，并折减用砂量n经计算得到的配合比，应验算单位粗集料填充体积率，且不宜小于70%⑵配合比调整n①试拌调整n按初步配合比配制混凝土拌和物测定混凝土拌和物的稠度，同时观察拌和物的粘聚性和保水性当不符合要求时，应进行调整②强度校核n工作性满足要求的基准配合比，混凝土的强度不一定符合要求，所以应对混凝土强度进行检验。

混凝土强度进行检验时至少采用三个不同的配合比其中一个是基准配合比，另两个配合比的水灰比则分别增加及减少0.03或0.02，用水量应与基准配合比相同，砂率可分别增加及减少1%三组试件经标准养护28d，测其抗弯拉强度，选定既满足设计要求，又节约水泥的配合比为试验室配合比③施工配合比的换算n根据现场砂石的含水量将试验室配合比换算为施工配合比路面水泥混凝土配合比设计方法例题《公路水泥混凝土路面施工技术规术规范》（JTGF30-2003）1、确定混凝土的配制强度fcfo式中：fcfk-混凝土抗折强度标准值（MPa）；cv-混凝土抗折强度变异系数；t-保证率系数；s-混凝土抗折强度的标标准差（MPa）2、计算水灰比WCWC=1.5684(fcfo+1.0079-0.3595fcef)=0.44查T3-27，（WC）max=0.44耐久性合格，取（WC）=0.443.Mx=2.64，在2.5~2.8之间，Sp=32%~36%取Sp=34%4.计算水的用量W=104.97+0.309SL+11.27CW+0.61Sp=104.97+0.30940+11.270.44+0.6134=164Kgm35、计算单位水泥用量C=W(WC)=1640.44=373Kgm3Cmin=300Kgm3，耐久性合格6.计算砂石用量(体积法)：3733.2+S2.64+G2.70+1641.0+10=1000S(S+G)=0.34解得:S=642Kgm3G=1246Kgm3。