水泥混凝土路面配合比正交试验法优化研究.pdf

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1、材料应用水泥混凝土路面配合比正交试验法优化研究杜成林(广东省长大公路工程有限公司,广东广州510000)摘要：近年来,随着我国国民经济的不断发展,交通量特别是重型运输车辆迅猛增加,对公路路面的要求也越来越高。水泥混凝土路面在高等级路面中所占比例已达到71.6％。但是也存在着一定的问题,不少路面在短期内就出现了不同程度的破损或开裂,主要原因就是混凝土耐久性劣化。本文以广东省连州(湘粤界)至怀集公路先行段路面工程为依托,参考国内外前沿研究成果,分析水泥混凝土路面配合比影响因素。通过对粗集料19mm、16mm、9.5mm三个粒径的通过率进行

2、正交设计得到振捣堆积骨架空隙率比原粗集料级配小2.3%的优化级配。以优化粗集料级配为基础,通过正交试配法对经验取值和平行实验得到的水泥混凝土路面配合比进行优化,分析各因素与抗折强度的关系,拟合抗折强度的预测模型,得到最优的施工配合比。关键词：水泥混凝土；配合比；正交试验法中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1674—3024(2015)12—07—021国内外研究概述广东省连州(湘粤界)至怀集公路先行段路面工程连接广东范围的二广高速广贺段和广西的灵峰至八步高速公路，主线1.1国外研究桩号为K160+700~K173+710，支

3、线桩号为K12+996~K30+660，在国外，水泥混凝土路面配合比优化试验分析的基本理论全长共30.6km。本项目全部按双向六车道高速公路标准修建，和应用技术的详细研究可追述到上世纪初。最初是从强度计算主线和支线采用刚柔复合式路面结构，具体结构方案如下：理论开始，如法国Feret、瑞士Bolomey、美国Abrams、Dowers以7cmGAC-20沥青混凝土面层+防反射裂缝层+30cm水泥混凝土及Talbot、Richart等。从上世纪初至五十年代，配合比设计的研(设计弯拉强度为5Mpa)基层+复合土工布隔离层+22cm4~5%究

4、重点转向混凝土集料的强度和级配理论，如美国Fuller、水泥稳定碎石底基层+20cm级配碎石垫层。全线水泥混凝土板Weymouth、Abrams以及瑞士Bolomey等。设计方量累计29.6万方。在1954年，美国的Davis教授提出，使用火山灰质材料的意义在于提高混凝土的某种或某些性能。英国人Dunstan于3水泥混凝土路面配合比影响因素分析1986年对掺粉煤灰混凝土路面提出了一种全新的三维配合比3.1粗集料级配设计方法。他还在第一届混凝土耐久性的国际会议上，以伦敦良好的粗集料级配能使粗集料获得较大的堆积密度，集料第二国际机场的两条

5、相邻路面为典型例证，说明粉煤灰混凝土空隙少，需要填充空隙的浆体少，在相同的水泥浆量下，使混凝路面的耐磨性可以比没掺粉煤灰的混凝土更优异。土拌合物获得更好的工作性和更大的密实度，同时，能使粗集1.2国内研究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，在国内，对于普通水泥混凝土路面的配合比设计，是按照有利于提高混凝土抗折强度。因此，水泥混凝土路面从增加嵌施工规范YrGF30-2003上的要求完成的。近年来，许多专家提锁力、密实度，小变形性能和耐久性出发，要求粗集料要有较大出的正交试验的方法受到人们的广泛关注。虽然这种方法主要的用

6、量和良好的级配，达到较大的振实堆积密度，构成骨架密应用于水力工程和建筑工程中，但是东南大学、长安大学等学实结构。者已经采用正交试验的方法对路砸混凝土配合比进行了优化3.2水泥用量试验研究，而且取得了一定的成果。水泥用量的多少对混凝土的强度影响很大，用量小了很难对于掺粉煤灰的混凝土路面配合比设计，现行国家标准满足混凝土强度、耐久性、耐磨性要求；用量大了，虽然能满足《粉煤灰混凝土应用技术规程》(GBJl46-90)推荐粉煤灰采用超强度要求，但混凝土中水化热大，收缩也大，容易因收缩而产生量取代法托。近年来，正交试验的发展趋势良好，王德民等人

7、提开裂，并且，增加了造价。因此要合理确定混凝土的水泥用量。出了掺粉煤灰混凝土配合比的正交试验设计及二元线性分析，3.3水灰比通过正交试验建立混凝土强度与水胶比及粉煤灰掺量之间的水灰比是路面混凝土配合比设计的一个关键参数，选用的二元线性关系D，这些方法对实际工程都具有较强的实用性和得当与否，直接影响路面混凝土的强度。一般在相同的外在条指导性；而长安大学、天津大学、大连理工大学也已经对掺矿物件下，水灰比越小，混凝土的强度越高，但如水灰比过小，混凝掺合料混凝土路面配合比进行了优化分析，对力学性能、路用土坍落度小、和易性差，施工难度大且不能保

8、证振捣均匀密实，性能进行了研究，取得了一定的效果；另外，由哈尔滨工业大学强度反而降低。水灰比越大，混凝土坍落度增大、有足够的流动等7家单位联合承担的西部交通建设重点项目“水泥混凝土抗性，方便施工，但很难保证混凝土的强度。