机场、道路干硬性道面砼配合比设计.doc

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1、机场、道路干硬性道面砼配合比设计目前我国砼道面广泛应用于机场及城市道路和广场，高速公路收费处、服务区场区以及部分省道、县乡道路也应用砼硬化，本文以浦东国际机场干硬性道面砼成功的配合比设计为例，论述一下适用于道面的干硬性砼配合比设计。　　　　1、道面干硬性砼的技术要求及特点　　　　1.1干硬性砼要求维勃度20S--40S，以抗折强度为设计特征值，保证道面砼设计强度在２８天龄期抗折强度达到5.0MPa。　　　　1.2干硬性砼之物理性质及力学性质的内在规律与普通砼不尽相同，特别是由于水灰比变化较小，因此，水灰比对干硬性砼抗折强度影响不大。而影响干硬性砼抗折强度的主要因素除水泥强度外，便是砼集

2、料（主要指粗细骨料）的理想级配和质量。对干硬性砼配合比设计尤其要重视砂石集料理想级配及材质的选择，使之有良好的嵌锁能力，确保砼质量。　　　　1.3干硬性砼要求胀缩率小，抗折强度高，耐久性好，耐磨，道面表面平整度要求高，并且要有一定的粗糙度。因此要求砼拌和物要有一定的流动性，粗集料要有一定的嵌锁能力，水泥用量较少，表面还要形成3mm--5mm之砂浆保护层。道面干硬性砼的级配应该满足上述又矛盾又统一的砼特征，最大限度的节约水泥，提高砼的抗折强度。　　　　2、干硬性砼集料选取的理论依据及材料的实际选用　　　　2.1、碎石的理想级配选择及碎石的实际选用　　　　(1)最大粒径的选择　　　　道面砼

3、主要承受抗弯应力，以抗折强度为设计标准。以往在表面理论的影响下，对道面砼尽量选取较大粒径。实践表明集料粒径大，虽然能节省水泥，但并不能提高砼的抗折强度，而且强度均方差Sn较大，还容易产生离析，影响砼质量。经过对４种不同粒径石子试拌抗折强度为5MPa的砼，试验结果如下表：　　　　表１：不同粒径石子拌制的砼指标　　　　粒径mm70（卵石）50（碎石）40（碎石）30（碎石）　　　　试件组数n24304430　　　　抗折强度5.345.755.955.58　　　　均方差Sn1.260.630.320.3　　　　从表中可以看出，道面砼碎石最大粒径选40mm为宜。　　　　(2)碎石理想级配选择　

4、　　　适宜干硬性道面砼粗集料理想级配的经验公式如下：　　　　Ｐ＝（d/D）2×100　　　　式中：p--石子通过百分率d/D--筛孔尺寸与石子粒径之比　　　　绘制成级配曲线，如下图所示：　　　　从图中可以看出，干硬性砼粗集料的理想级配为采用两种单粒级配搭配的连续级配：　　　　5--20mm碎石占比例25%--30%，20--40mm碎石占比例75%--70%　　　　在本次砼配合比设计时，参阅上述曲线。并将5--20mm与20--40mm两种碎石按曲线范围内不同比例混合，用30L的容积进行容重试验，然后计算空隙率，选取空隙率较小，且符合上述级配曲线要求的级配。经试验，本次配合比设计选用如

5、下理想级配：　　　　5--20mm碎石占比例30%，20--40mm碎石占比例70%。　　　　(3)材料实际选取：　　　　实际选用浙江德清产碎石，经检验含泥量0.6%＜1%，针片状含量为3%＜15%,压碎值为5.6%＜13%,表观密度为2.66g/cm3。其级配及材质等指标均符合要求。　　　　2.2、砂的理想级配选择及砂的实际选取　　　　(1)砂的理想级配选择　　　　实践证明：提高砼的强度，只靠提高砂本身质地的坚固性还不够，砂的级配也是影响混凝土强度的重要因素。砂的理想级配按照如下集料连续级配经验公式确定：　　　　P=k(d/D)n　　　　式中k－系数，k＝0.8--1.1；　　　　n

6、－指数，n＝0.25--0.5　　　　取上下限值，绘成理想级配曲线图表如下：　　　　筛孔（mm）%52.51.20.60.30.15　　　　P=K(d/D)nK=0.8n=0.510040.512.60　　　　K=1.1n=0.2510052.717.20　　　　以上两曲线所包容的范围均属于砂的理想级配，选取砂的级配应尽量控制在本范围内。　　　　(2)材料实际选取　　　　级配试验采用湖北巴河砂，细度模数为2.9，含泥量为1.2%＜3%，属非碱活性细骨料，表观密度为2.60g/cm3.其级配及材质等指标符合要求。　　　　2.3、砂的理想用量－－砂率Ｐｒ　　　　道面砼用砂，除了要具有良好的

7、级配以外，砂的用量对砼的强度影响也较大，砂的用量可用砂占全部集料的百分比或称砂率来表示，公式如下：　　　　Ｐｒ＝５０（５／Ｄ＋√５／Ｄ）＋ｋ　　　　式中Ｐｒ--砂率　　　　Ｄ--集料最大粒径，Ｄ＝４０ｍｍ　　　　Ｋ--砂子富余系数（因道面砼表面要求有3-5mm砂浆保护层）　　　　Ｋ＝2--5，对本道面砼，由于厚度较大取Ｋ＝５。　　　　对于本道面干硬性砼的配合比设计，首先要确定砂率Ｐｒ,然后才能计算其它参数。　　　　2.4、组成砼其它材料的选取