路面混凝土混合物的造壳技术论文

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1、路面混凝土混合物的造壳技术论文.freel以上的毛细孔微缝对强度和耐久性不利，0.05μm以下的孔对强度及性能无影响，Mehta证明，大于1000A的孔存在是强度和抗渗性下降的原因。将大孔改变为小于500A的孔则可提高强度和抗渗性。由此可见，存在着调整孔级配来提高水泥石强度和耐久性的可能性。例如，采用真空脱水，分次投料，重复振捣，加入外加剂、活性混合物，聚合物浸渍以及限制膨胀等工艺措施，均能达到调整孔结构，提高强度的办法。采用分次投料造壳搅拌工艺，可使水泥石最可几孔径减少，增强显著，试验采用灰砂比为1∶2.5，Pa)孔隙率

2、(cm2/g)比表面积(m2/g)当量比表面积(m2/cm2孔)平均水力半径最可几孔径分段孔体积含量(cm3/g)×10-2中孔区(100-1000λ)大孔区(1000-2500λ)＞7500λ＞5000λ＞2500λ＞1000λ＞500λ＞250λ普通砂浆30.80.107529.02270.037.079875002.0802.3502.7363.4406.2307.744造壳砂浆39.20.104430.89295.933.850015960.70730.93651.3612.1124.7317.619从这些试验结果看

3、出，造壳砂浆比普通砂浆的孔隙率只减少3％，而强度却提高27％，这主要是由于造壳砂浆和孔径分布得到了改善。第一，在大孔区，最可几孔径仅为普通砂浆的21％；在中孔区仅为63％，可见采用造壳搅拌工艺后，不仅能减少一些孔隙率，而且主要地可使毛细孔变细。第二，造壳砂浆的有害孔(500?!)含量仅为普通砂浆的6％；第三，造壳砂浆孔隙当量比表面积和平均水力半径比普通砂浆分别增加和减少9％。总之，最可几孔径变小，使渗水通路变细，加上平均水力半径减少，提高了抗渗能力，对强度有害的大毛细孔减少24％，这将对裂缝的引发和扩展起很大的阻滞作用，因

4、而能提高其强度及抗冲击性能。3.2强化界面过渡层界面微观结构性质早已引起国内外学者的极大重视。研究表明，骨料和水泥石之间存在约几十微米的界面层，它是由水化粗骨料表面，首先形成水膜层逐渐被新生产物填充而来。如水灰比大或泌水均会使水膜层厚度增加，在过渡层会留下薄弱环节，所以只有减薄水膜层才能强化界面层。在传统的搅拌方法中，所有固相材料几乎同时倒入搅拌机，此时砂、石、水泥混合物中主要是固——气界面。在加水搅拌过程中，水必然要浸润所有的固相材料表面而形成固——液界面，同时产生气——液界面，亦即在搅拌过程中有相当数量的气相残留在液

5、、固相的包围之中。在新的裹砂石法中，大部分水优先与砂石表面接触形成固——液界面，骨料湿润后形成液——气界面，基本上消失了固——气界面。当水泥投入时，立即粘附在骨料表面的水膜层上，强化了水泥的水化历程，使首先生成的水化铝酸盐复盖在骨料表面限制Ca(OH)2晶体扩散而强化了界面层。同时，残留的气体也必然少于传统工艺。当水泥浆体作为粘附剂时，其粘附力大小首先决定于水对骨料表面的湿润效应。裹砂石法湿润本身说明水分子和骨料表面产生吸附作用(即范德华力)，骨料表面的湿润效应可提供所有砂石骨料周界被水泥浆体包裹机会，骨料间的孔隙被水泥

6、浆体全部填充。水泥浆对骨料湿润面积越大，粘附力越大，故亲水性好，表面粗糙的石灰岩，石英岩使砼强度提高得更多。此外，全部水加入搅拌过程中，稀浆中的水分向壳膜中渗透。以及壳膜中的水泥粒子向稀浆中扩散。这样，渗透和扩散过程，使固——液相均化，气相细化，改善了孔结构。4粗骨料径影响无论是道路混凝土，还是普通混凝土，其最薄弱环节，都处在骨料下缘，尤其是粗骨料的下缘。粗骨料粒径越大，其下缘处的水膜层也越厚。因此，当道路混凝土采用裹砂石搅拌工艺时，随着粗骨料最大粒径增大，界面过渡层结构可得到更显著的改善。同时，还由于粗骨料粒径增大，

7、其表面积相对减小，造壳所需水泥量也减少；另外，骨料粒径增大也有利于造壳砂石形成连续相的骨架。所以随着粗骨料最大粒径的增大，水泥裹砂石混凝土的增强效果更显著(列表2)粗骨料粒径影响表2最大粒径(mm)搅拌工艺坍落度(cm)抗压强度(MPa)提高率(％)105-10普通法裹砂石法4.55.025.627.88.6205-20普通法裹砂石法4.54.525.126.14405-40普通法裹砂石法4.04.525.229.617.5从试验结果看出，当粗骨料最大粒径分别为10mm、20mm、40mm时，以最大粒径40mm的裹砂石混凝

8、土增强效果为最好。这对于道路混凝土采用粗骨料最大粒径40mm的拌合料是非常有利的。5生产应用(1)裹砂石搅拌工艺为二次投料工艺，即造壳搅拌和匀化搅拌工艺。不同分次投料工艺的试验结果列表3。从表3可看出，各种分次投料搅拌工艺的7d强度增长率均高于28d强度增长率，其中裹砂石法的强度增长率