路面用碾压混凝土配合比设计的研究

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1、路面用碾压混凝土配合比设计的研究(2008-07-0819:15:52)关　磊　李建才　(辽宁省交通高等专科学校)　　李文轩　　　　　(辽宁金帝建设集团股份有限公司)〔提　要〕本文阐述了碾压混凝土配合比设计的方法，通过大量的室内试验、施工现场检测，证实了本设计方法即采用经验公式确定水胶比，土工击实法确定单位用水量是较适宜的。指出碾压混凝土中掺入适量粉煤灰的可行性和必要性。〔关键词〕碾压混凝土　配合比　粉煤灰掺量　　我国国民经济正以稳健的增长速度发展，公路建设作为基础产业倍受各级部门及全国人民的关注，高等级公路建设方兴未艾。由于沥青资源短缺，及强力筑路机械的发展，导

2、致水泥混凝土路面，特别是碾压混凝土路面的竞争能力增强。碾压混凝土路面(RollerCompactedConcrete,简称RCC)是利用沥青混凝土路面摊铺、碾压技术施工的一种水泥混凝土路面。由于碾压混凝土路面与普通混凝土路面及沥青路面相比具有技术经济上的诸多优势，将其应用于高等级公路已成为公路工程技术人员义不容辞的责任。我国先后有十多个省修筑了碾压混凝土试验路。本文重点探讨路面碾压混凝土配合比设计方法，及在102线北宁段一级公路施工中的应用情况。　　1　　组成材料　(1)水泥：本溪425普通水泥，经检测各项技术指标符合要求。　　(2)粉煤灰：阜新热电厂干排灰，理

3、化参数如表1。　表1SO3(%)SiO2(%)Al2O3(%)Fe2O3(%)CaO(%)MgO(%)K2O(%)密度(g/cm3)含水量(%)细度80μm筛余量(%)0.6961.819.59.392.702.862.731.900.3725.2　　(3)粗集料：北宁市石厂产碎石。　　(4)砂：北宁市产河砂(粗砂)。　　(5)外加剂：缓凝型木质素磺酸钙减水剂。　　2　配合比设计方法　(1)根据设计要求，采用经验公式法确定水胶比和初步用水量。　配制强度fcf,0=1.10fcf,k=1.15×5.0=5.75MPa　　　　　　fcf,k：设计抗弯拉强度(M

4、Pa)(C+F)/W=(fcf,o+10079-0.3485fce,f/1.5684　　　　fce,f：水泥的实际抗弯拉强度7.7(MPa)　　　　　　计算得W/(C+F)=0.4规范推荐用水量是120～140kg/m3　　　　　(2)采用土工击实法确定最佳含水量。　按规定的工作性要求，维勃稠度20～42S，根据体积法计算配合组成，制备几组试件，测定它们的湿密度，干密度从而确定最佳含水量。　　　　　　例：W/(C+F)=0.4，W=135(kg/m3)得C+F=338(kg/m3)　　　　　取Sp=35%体积法： 　　粉煤灰的掺入对提高抗折强度有

5、利，规范建议掺量为10%～40%。在此我们取20%和25%等量代替水泥。计算得G=1329kg/m3　　　　S=725kg/m3　　外加剂：缓凝型木质素磺酸钙，用量为0.25×Ckg/m3。　　按上述计算得到的几组配合比进行土工击实试验，试验结果如表2。　通过击实试验结果，初步确定W=130kg/m3或W=135kg/m3。　上述两种用水量的新拌混凝土进行维勃稠度试验分别为39s和34s均符合要求。(3)正交试验确定最佳配合比采用正交表，因素与水平如表3，试验方案及混凝土配合比如表4。 　　表2配合比序号水胶比W/(C+F)粉煤灰掺量(%)砂率Sp(%)

6、水Wkg/m3水泥Ckg/m3粉煤灰Fkg/m3砂kg/m3碎石Gkg/m3干表观密度kg/cm3湿密度kg/cm3与材料用量10.420351102205572513292.412.4520.420351202406072513292.442.5530.420351252506272513292.502.5740.420351302606572513292.512.6050.420351352706872513292.492.6260.420351402807072513292.412.5570.42533110206696781376

7、2.402.4380.425331202257567813762.432.5490.425331252347867813762.492.56100.425331302448167813762.522.60110.425331352538567813762.502.62120.425331402628867813762.422.56 　　　　表3　　　因素与水平水平12345因素W/(C+F)0.4　　　　用水量kg/m3130135　　　粉煤灰掺量(%)015202535　　成型方法：压振法，混凝土拌合物装模后于振动台上，在其上表面施加作用力30g/