农村公路路面碾压混凝土物理力学性能影响探究

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1、农村公路路面碾压混凝土物理力学性能影响探究摘要：公路路面碾压混凝土较常规普通混凝土具有抗压、抗折、抗冲击、抗疲劳等性能的优点。本文依托四川省苍溪县农村公路路面碾压混凝土科研项目，对路面碾压混凝土的基本性能进行研究，分析影响农村公路路面的碾压混凝土工作性及强度的因素，为道路公路工程应用提供参考O关键词：路面碾压混凝土工作性改性VC值力学性能1.前言碾压混凝土(RollerCompactedconcrete,简称RCC),是近二、三十年来发展起来的一种新型混凝土。它属于特干硬性混凝土，并且具有独特的物理力学性能，

2、未凝固前碾压混凝土的性能完全不同于普通混凝土，凝固后又与常规混凝土的性能非常接近，难以区分。碾压混凝土是将土石方施工机械的容量大、速度快、大面积作业的优点与混凝土强度高、耐久性强的特点融合到一体，可实现快速、经济施工［1-2］。为了使土石方施工机械能在碾压混凝土面上作业，其稠度要很干，干到施工机械在上作业时不下陷。碾压混凝土采用天然集料和人工集料均可。采用天然集料，拌和用水量相对较少，容易压实，但也容易发生离析；采用人工集料，拌和用水量较多，不易发生离析，尤其用于道路路面碾压混凝土，具有较高的承载能力。掺粉煤

3、灰可以改善碾压混凝土的后期强度及耐久性，同时也可以节约水泥、降低成本。本文就研究了碾压混凝土的力学性能和工作性及影响力学性能和工作性的各影响因素，并提出了影响因素的合理选择范围，以期为道路路面工程应用提供参考。2•试验用原材料1.1试验用原材料水泥：拉法基水泥厂P•032.5水泥，性能指标满足标准要求。粉煤灰：重庆电厂II级粉煤灰，需水量比98%,细度15.3%(45um筛余)。碎石：试验选用石灰岩粗集料，按《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)对其进行筛分、密度、压碎值等试验，结果均满足标准要求

4、。砂：机制砂，细度模数2.7,含泥量1.9%,表观密度2712g/cm3,堆积密度1678g/cm3o2.2试验方法拌合：干拌30s,然后加水湿拌90s强度试件制作采用上压下振法。24h后脱模置于标准养护室养护至各测试龄期。抗压强度试件尺寸100X100X100mm,抗折强度试件尺寸100X100X400mm„测试方法按照《公路路工程水泥混凝土试验规程》6进行。工作性测试采用改进型VC值测定方法进行。改进型VC值是指在固定振动频率(50Hz)和振幅(0.5mm)碾压混凝土拌和物振动出浆所需的时间(s)oVC值

5、的大小，可以用来衡量碾压混凝土拌和物的工作性及可碾性，即在一定程度上反映了拌和物振动密实度的难易。如果VC值过大，拌和物过于干硬则不易碾压密实；如果VC值过小，拌和物过湿，使碾压无法进行。3•试验与结果分析碾压混凝土的力学性能和工作性，不仅取决于单位浆量，而且与水灰比、粉煤灰掺量、砂率等均有很大关系。研究碾压混凝土的力学性能和工作性及其影响因素，对施工有直接的指导意义。2.1粉煤灰掺量对碾压混凝土性能影响由图1中结果可以发现，碾压混凝土VC值随粉煤灰掺量变化有一个最佳掺量，即当粉煤灰掺量(等量取代)小于25%

6、时，碾压混凝土VC值随粉煤灰掺量增加而降低；当粉煤灰掺量大于25%时，碾压混凝土VC值随粉煤灰掺量增加而增加。碾压混凝土早期强度随粉煤灰掺量增加而有一定程度的下降，但后期强度仍有一定程度发展。粉煤灰通过其填充效应和形态效应增大试样的流动性，且具有保水作用，因此提高粉煤灰掺量可以提高其工作性。但进一步提高粉煤灰掺量由于其需水量比水泥需水量大而使混合料工作性下降。粉煤灰与强度相关效应是“火山灰效应”3。由图2结果可以看出由于“火山灰反应”滞后于水泥的水化反应，早期的碾压混凝土因粉煤灰掺量提高而表现出较低的强度，但

7、随着养护时间延长，水泥的碱性水化产物的增多使粉煤灰活性逐步被激发，RCC强度得以持续发展。此外，粉煤灰的形态效应和"微集料效应”有利于RCC内部结构的均匀和致密化，对RCC的强度发展作出贡献。1.2砂率对碾压混凝土性能影响砂率是影响碾压混凝土工作性的一个重要因素，图3试验试验结果表明，当用水量和胶凝材料用量不变时，随着砂率减小，碾压混凝土稠度减小，砂率减小到一定程度后，再继续减小砂率，相应粗集料增加，砂浆充满粗集料空隙，出浆时间增长，碾压混凝土的稠度反而增大。在一定范围内碾压混凝土强度随砂率增加而提高，当达到

8、最佳砂率36%时碾压混凝土强度随砂率增加而减小。这是由于在达到最佳砂率时，碾压混凝土为骨架密实结构，粗石子与粗石子之间表现为点与点接触，且粗石子之间的空隙刚好由砂填充，当继续增加砂率，碾压混凝土属于骨架悬浮结构，粗石子与粗石子不接触，导致碾压混凝土强度降低。2.结论通过以上的试验结果与分析，以及试点工程应用，可以得出以下结论：(1)粉煤灰掺量较小时，随粉煤灰掺量增加碾压混凝土VC值随之降低，但当粉煤