道路混凝土.ppt

1、中建商品混凝土有限公司道路混凝土2010年7月中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司一、道路混凝土概述o道路混凝土主要是指用作路面的混凝土。按照路面所用材料及施工工艺不同，可分为以下两大类：水泥混凝土和沥青混凝土。在这里我们主要介绍水泥混凝土。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司一、道路混凝土概述o由于道路混凝土不仅暴露在恶劣的外界环境下，还有速度快、质量大的车辆通过，所以道路混凝土必须具备以下性质：1.较高的抗压强度和抗折强度，平整性好；2.表面致密，耐磨性好，表面易于修整；3.弹性模量、温度膨胀系数低，以减少温度应力4.有良好的耐久性中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公

2、司一、道路混凝土概述 由于混凝土路面具有很大的刚性和良好的抗疲劳性能,且线型顺畅、美观、稳定性好、养护费用低且有利于夜间行车等优点，混凝土路面在我国市政道路工程建设中得到越来越广泛地应用。对混凝土路面工程从设计原理和方法、材料使用与组成、施工机械和施工方法及质量检查与控制等方面提出了更高的要求。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材 组成道路混凝土的原材料,与普通混凝土基本相同,主要有胶凝材料(水泥)、粗细集料(砂、石)以及外加剂等。由于道路混凝土的某些特殊性,对普通混凝土性能影响不大的原材料,对道路混凝土却影响显著。因此,对原材料的性能有一定的要求。中建商品混凝土有

3、限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材1、水泥 水泥品种：在道路混凝土配合比设计中,为保证混凝土路面的弯拉强度,对铝酸三钙、铁铝酸四钙。由于铝酸三钙的水化速度快,收缩性较大,含量不宜过高,含量要严格控制上限,对于重交通不应大于7%;铁铝酸四钙的后期强度增长较多,脆性较小,含量增多时,对水泥的弯拉强度提高有一定的帮助,对于重交通不宜小于15%。水泥路面施工中,应首选道路专用水泥,对于特重、重交通路面宜采用旋窑道路硅酸盐水泥。也可采用普通硅酸盐水泥。中、轻交通的路面宜采用普通硅酸盐水泥,也可采用矿渣硅酸盐水泥。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材1、水泥 强度

4、等级：当水灰比、单位水泥用量一定的情况下,弯拉强度随着水泥等级的提高而提高。在混凝土配合比设计时,不宜使用等级过高的水泥,以防水泥用量过少,影响混凝土的拌和均匀性和路面的耐久性；也不宜使用等级过低的水泥,以防水泥用量过大,引起的收缩过大,容易出现收缩裂缝,反而对弯拉强度带来负面影响,并且水泥用量过大也不经济。对于中、轻交通抗折强度设计等级一般控制在4.0MPa-4.5 MPa 之间,相应的配制强度通常在4.5MPa-5.5 MPa范围内,应优先选用42.5 级水泥。对于特重、重交通设计等级一般控制在5.0MPa-5.5 MPa之间,相应的配制强度通常在5.5MPa-6.5 MPa 范围内,应首

5、选52.5 级水泥。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材1、水泥 水泥安定性：水泥的安定性对弯拉强度的影响要大于对抗压强度的影响,在道路混凝土配合比设计中对水泥的安定性要求比较严格。水泥的安定性如不佳,收缩变形大,路面内部出现较多细缝,在行车荷载的反复作用下,路面内部细缝逐渐变大,出现断板,导致路面破坏。因此选用水泥时,对影响水泥安定性的指标要求严格控制,特别是要严格限制游离氧化钙、氧化镁、三氧化硫的含量。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材2、掺合料 粉煤灰：对道路混凝土而言，粉煤灰水泥配制的混凝土因早期强度低，不利于提高道路利用率，且

6、耐磨性下降，因而在道路混凝土中的应用仍需要严格控制粉煤灰的掺量和质量。混凝土路面在使用粉煤灰作为掺合料时，根据相关规定，只能使用I、II级粉煤灰。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材3、粗集料 品种：卵石混凝土和易性比碎石好,在相同的水灰比下,单位用水量和水泥用量较少,但抗折强度低。这是因为卵石表面光滑,与胶砂粘结面的粘结力低于表面粗糙的碎石与胶砂的粘结力,形成了混凝土中最为薄弱的抗拉粘结面。从混凝土折断面也可看出,卵石从砂浆中被“干净”地剥离出来,表面几乎没有粘结砂浆,因此,配制高抗折强度等级(5.0MPa)的道路混凝土,不宜用卵石,否则强度保证率不高。中建商品混

7、凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材3、粗集料 最大粒径：粗集料最大粒径直接影响着混凝土拌合物和易性,粒径增大,拌合物易离析泌水；另一方面,粒径增大,与砂浆界面的粘结强度下降,抗折强度降低。减小粗集料最大粒径,有助于提高混凝土抗折强度,但过小的粒径会使比表面积增大,需润湿的水量和包裹其表面的水泥浆量增加,不仅不经济,也会引起混凝土干缩变大。碎石最大公称粒径通常不应大于31.5mm,卵石的最大公称粒径不应大于19.0mm。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材3、粗集料 级配：良好的级配能使粗集料通过砂浆的粘结作用,相互之间保持较好的机械咬合状态,提供

8、的嵌锁力大,有利于提高混凝土抗折强度。研究表明,在相同的水灰比下,单粒级配碎石混凝土抗折强度比连续级配碎石混凝土的低。不宜用单粒级粗集料配制道路混凝土,无连续级配粗集料,也可用2-4 种单粒级按适当比例混合使用。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材3、粗集料 含泥量：粗集料中的土对混凝土性能影响最大的是抗折强度和硬化混凝土的收缩,随着含泥量增加,抗折强度线性降低,干缩明显直线上升。因此,必须从保证抗折强度和减小收缩的角度,严格控制含泥量。公路水泥混凝土路面施工技术规范规定级碎石含泥量 0.5%,级 1%;级碎石泥块含量为0,级 0.2%。中建商品混凝土有限公司中建商

9、品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材4、细集料 细度模数：随着砂细度模数增加,抗折强度均略有增大,当砂越来越粗时,砂对嵌锁力的贡献增强,而嵌锁力提高必然带来抗折强度的增大,但当砂过粗时,将引起混凝土拌和物易离析,保水性差,出现严重泌水,造成路表构造过深、路表不平整等。用砂偏细,单位比面积,单位用水量和水泥用量大,混凝土干缩大,给混凝土的抗折强带来负面影响。因此,选用细集料应综合考虑级配和细度模数两项指标,应优先采用级配处于区的中砂,细度模数在2.23.0 之间,以细度模数在2.6 左右最为理想。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司二、道路混凝土的选材5、外加剂的选择 为提高混凝土耐久性

10、,常在混凝土中掺外加剂。道路混凝土常用的外加剂有引气剂、减水剂等。只要在道路混凝土中正确使用引气剂,引气量适中,混凝土抗折强度不但不降低,还会有所提高。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司三、道路混凝土配合比的设计o在了解了原材料性能对道路混凝土性能的影响,并合理选材的基础上，配合比设计的科学性是影响道路混凝土各项性能的又一大因素。同时也对节约成本和经济效益有着重要影响。设计配合比，主要是确定好三个参数，即水灰比、单位用水量、砂率。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司三、道路混凝土配合比的设计 1、水灰比：水灰比是配合比中的重要参数,是影响混凝土强度的关键因素。在相同水泥用量条

11、件下,随着水灰比增加(或减小),抗折强度缓慢下降(上升),抗压强度则下降(上升)较快,当碎石混凝土水灰比由0.5 降低到0.4 时,抗折强度只增加12%左右,而抗压强度可增加30%左右。为保证混凝土富余强度和耐久性,水灰比不能大,一般特重、重交通的最大水灰比不应大于0.46,中、轻交通水灰比不应大于0.48;另一方面,为节约成本,并防止混凝土产生收缩裂缝和温度裂缝,以及保证水泥能够完全水化,水灰比也不能过小,试验证明不能小于0.35,水灰比控制在0.40 左右最经济。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司三、道路混凝土配合比的设计 水灰比也可根据下列经验公式计算得出：碎石混凝土：C/W=

12、(fc+1.0079-0.3485fce)/1.5684 卵石混凝土:C/W=(fc+1.5492-04565fce)/1.2618 式中C/W为水灰比;fc为混凝土试配强度;fce为水泥胶砂28 d抗折强度。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司三、道路混凝土配合比的设计 2、单位用水量：当水泥用量一定的情况下,增大单位用水量相当于增大了水灰比引起强度下降,当单位用水量过大会造成严重泌水和离析现象。一般而言,单位用水量对抗折强度及抗磨性的影响要大于水灰比。在相同的水灰比下，随着单位用水量的增加,混凝土抗折强度也呈下降趋势。在满足混凝土工作性的前提下,应减少单位用水量。道路混凝土一般要求

13、坍落度较小，以碎石配制混凝土,用水量取160170 kg/m3为宜。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司三、道路混凝土配合比的设计 3、砂率:砂率的大小对混凝土拌合物工作性影响很大,进而影响抗折强度。抗折强度随砂率增大,呈先增后减的变化趋势,说明有一个最佳砂率值,且水灰比由0.40 变至0.50时,最佳砂率值也由32%变至34%。随着石子品种粒径和砂子粗细的不同,最佳砂率值也有相应变化。对于水灰比一般变动于0.40-0.50之间,用中砂配制的道路混凝土来说，碎石混凝土取32%34%砂率为宜，卵石混凝土相应减少2%-3%的砂率。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司三、道路混凝土配

14、合比的设计 当砂率较小时，混凝土拌合物缺浆,粗集料间的空隙得不到浆体的有效填充,内部空隙较多,故抗折强度低。当砂率过高时，造成单位用水量增加，流动性显著降低,和易性极差,不易振实,混凝土成型后,在内部形成许多蜂窝和空洞,影响抗折强度；细集料的增多,混凝土中级配良好的粗集料含量相对减少,从而破坏了混凝土内粗集料之间交错有致的机械咬合状态,造成抗折强度下降。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司四、道路混凝土施工技术与质量控制1、搅拌和运输 严格按照设计配合比称量原材料，搅拌混凝土应保证材料计量准确，搅拌时间控制在30s以上，严格控制水泥品种和强度等级，根据砂石含水量的变化及时调整实际用水量

15、，保证混凝土施工性能和后期性能。拌合好的混凝土应该以最短的时间运输到施工现场。混凝土在输送过程中要控制坍落度损失，严禁在现场往罐车内加水。卸料高度不能超过1.5m。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司四、道路混凝土施工技术与质量控制2、浇注与振捣混凝土入模后存在很多空隙，因此要认真振捣，增加混凝土强度和耐久性，并使表面光滑平整。混凝土从搅拌机出料至浇筑完毕一般应在混凝土初凝时间内完成。由于混凝土施工连续性很强，振捣工作应连续作业。振捣器在每一位置振捣的持续时间，应以拌合物停止下沉，不再冒气泡位置确定。但也要防止过振而发生离析现象。如果存在漏振或者振捣不实的现象，就会导致混凝土不密实，产

16、生蜂窝、麻面和孔洞等质量缺陷。如果振动梁不把混凝土初步振平，单靠滚筒难以把混凝土面层整平。如果不及时压光，超过初凝时间，就会起砂，产生不规则的裂纹。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司四、道路混凝土施工技术与质量控制3、养护与使用当混凝土达到初凝状态时开始养护，一般是在潮湿混凝土盖上一层塑料薄膜，然后盖上湿草帘或者湿麻袋。经常洒水，保持潮湿状态。在昼夜温差大的季节和地区，应注意混凝土初期的保温和防冻，防止温度骤降而引起的混凝土收缩开裂。混凝土的强度尚未达到25%时，禁止推车通行。混凝土的强度尚未达到80%时，禁止机动车辆通行。混凝土路面强度达到设计强度80%以上方可开放交通。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司 结束语 合理选用原材料,慎重确定配合比参数,科学设计配合比,是改善道路混凝土性能,提高其抗弯拉强度的内在保证因素。当然,施工过程中的质量管理同样重要,不能顾此失彼,要综合考虑各种影响因素,在保证混凝土质量的前提下,力求经济合理。中建商品混凝土有限公司中建商品混凝土有限公司