水泥路面技術(shù)PPT課件

1、 第一節(jié) 材料要求與混合料組成設(shè)計(jì)一、對(duì)水泥混凝土的基本要求二、混合料組成材料的要求三、接縫材料的要求四、鋼筋五、混凝土配合比設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共42頁(yè)一、對(duì)水泥混凝土的基本要求（一）工作性（施工和易性）（二）強(qiáng)度及耐久性（三）良好的表面功能第2頁(yè)/共42頁(yè)（一）工作性（施工和易性） 新拌混凝土：是不同粒徑粒子的分散相在水介質(zhì)中的一種分散系，具有彈-粘-塑性質(zhì)。 工作性包括： 流動(dòng)性滿(mǎn)足輸送和澆搗 可塑性不為外力作用產(chǎn)生脆斷 穩(wěn)定性不分層、泌水 易密性易于澆搗密實(shí)表征方法 坍落度 維勃稠度 搗實(shí)因素試驗(yàn) 改善措施： 調(diào)整材料組成 摻外加劑流變劑，促凝劑，緩凝劑 加強(qiáng)振搗第3頁(yè)/共42頁(yè)（二）強(qiáng)度及耐

2、久性 混凝土板承受行車(chē)荷載和溫度梯度的作用，要求具有較高的抗彎拉強(qiáng)度，而抗彎拉強(qiáng)度又是影響混凝土路面使用壽命的首要因素交通類(lèi)型交通類(lèi)型特重特重重重中中輕輕抗彎拉強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度 fcm(MPa)5.05.04.54.5彎拉摸量彎拉摸量Ec（GPa）30302828 影響混凝土抗彎拉強(qiáng)度的主要因素：組成材料的質(zhì)量和配合比 承受行車(chē)荷載和冷熱、干濕氣候等因素的重復(fù)作用，因此要求混凝土路面具有足夠的抗疲勞破壞作用，及較高的耐久性。 較高的水泥含量，較低水灰比，適宜的混合料組成。第4頁(yè)/共42頁(yè)（三）良好的表面功能 選用優(yōu)質(zhì)材料（包括填縫料）進(jìn)行合理組成設(shè)計(jì)，使路面具有足夠的抗滑、耐磨、平整性。第5頁(yè)/

3、共42頁(yè)水泥混凝土的基本性能要求新拌混凝土 工作性 組分離析性 成型初期混凝土 離析分層 混凝土的凝結(jié)硬化和放熱 早期強(qiáng)度 早期凍害 早期收縮 早期開(kāi)裂 早期脫模后的養(yǎng)護(hù)與強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律 硬化混凝土的物理力學(xué)性能 強(qiáng)度 脆性 彈性模量與泊松比 干縮與徐變 體積穩(wěn)定性 表觀密度 含水率 熱性能 聲學(xué)、電學(xué)、放射線(xiàn)屏蔽性能 第6頁(yè)/共42頁(yè)水泥混凝土的基本性能混凝土的耐久性 抗?jié)B性 抗凍性與耐低溫性 耐磨蝕性 耐腐蝕性 混凝土在土壤中的腐蝕與強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律 道路混凝土的特性： 抗折強(qiáng)度、脹縮性、耐磨性、工作性第7頁(yè)/共42頁(yè)二、混凝土組成材料的要求 組成材料有：水泥、細(xì)集料（砂）、粗集料（碎石）、水、

4、外加劑。（一）水泥（二）細(xì)集料（三）粗集料（四）水（五）外加劑第8頁(yè)/共42頁(yè)（一）水泥 要求：強(qiáng)度高、干縮性小、抗磨性、耐久性好 品種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 標(biāo)號(hào)：特重、重交通不小于525，其余交通不小于425 技術(shù)品質(zhì)： C3A（鋁酸三鈣）5 C4AF（鐵鋁酸四鈣）18%抗折性能 游離氧化鈣1% 0.075mm篩余10% 初凝1.5h，終凝10h 水泥膠砂試件28天齡期干縮率不大于0.09 砂漿磨耗率1.0第9頁(yè)/共42頁(yè)（二）細(xì)集料 要求：高密度，小比面積，堅(jiān)硬、潔凈 河砂、機(jī)制砂、沉積砂和山砂 新拌混凝土適宜的工作性，混凝土具有一定的強(qiáng)度、耐久性好，節(jié)約水泥 1.級(jí)配級(jí)配分區(qū)級(jí)配

5、分區(qū)篩孔尺寸（篩孔尺寸（mm）1052.51.250.630.3150.16通過(guò)率（）通過(guò)率（）10090-10065-9535-6515-295-200-1010090-10075-10050-9035-598-300-1010090-10085-10075-9060-8415-450-10第10頁(yè)/共42頁(yè) 區(qū)粗砂 采用型砂時(shí)，應(yīng)采用較區(qū)大的砂率，否則，內(nèi)摩阻力大，保水差，不易搗實(shí) 區(qū)_中砂（偏粗細(xì)砂），一般用砂 區(qū)細(xì)砂（偏細(xì)中砂） 采用區(qū)級(jí)配時(shí)，應(yīng)采用較區(qū)小的砂率，新拌混凝土粘性大、細(xì)軟，易于插搗成型；比表面大，對(duì)工作性影響比較敏感。第11頁(yè)/共42頁(yè) 2.細(xì)度模數(shù) 定義：各號(hào)篩的累計(jì)篩

6、余百分率之和除以100 。52.51.250.630.3150.161()100100fAiMAAAAAA Mf3.13.7粗砂 Mf2.33.0中砂 Mf1.02.2細(xì)砂 Mf0.71.5特細(xì)砂 路用：采用Mf2.5以上的砂（中砂粗砂）細(xì)度模數(shù)只反映顆粒粗細(xì)程度，不反映顆粒組成第12頁(yè)/共42頁(yè) 3.雜質(zhì)含量 包裹集料，妨礙水泥水化，產(chǎn)生不良的化學(xué)反應(yīng) 項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)要求技術(shù)要求級(jí)配級(jí)配滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求含泥量含泥量3%硫化物及硫酸根含量硫化物及硫酸根含量1%有機(jī)物含量有機(jī)物含量不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色云母含量云母含量2%細(xì)集料技術(shù)要求 第13頁(yè)/共42頁(yè)（三）粗集料 1.技術(shù)要

7、求 粗集料（碎石、礫石）應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、耐久、潔凈、符合一定級(jí)配。項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)要求技術(shù)要求石料抗壓強(qiáng)度石料抗壓強(qiáng)度/混凝土彎拉強(qiáng)度混凝土彎拉強(qiáng)度1.3石料強(qiáng)度石料強(qiáng)度3級(jí)級(jí)針片狀針片狀15%硫化物及硫酸根含量硫化物及硫酸根含量1%含泥量含泥量1%磨耗率磨耗率5%第14頁(yè)/共42頁(yè) 針狀：礦料長(zhǎng)度大于寬度2.4倍 片狀：厚度小于平均粒徑的0.4倍 寒冷地區(qū)對(duì)堅(jiān)固性有要求 在NaSO4中浸濕和烘干5次循環(huán)后重量損失，小于5（寒冷地區(qū)）或3（嚴(yán)寒地區(qū)） 防止堿集料反應(yīng)（石料中）非晶質(zhì)活性SiO2（水泥中）堿性氧化物（K2O、Na2O）潮濕環(huán)境KOHNaOH水解堿硅酸凝膠體破壞混凝土吸水膨脹 含有非晶質(zhì)S

8、iO2的石料： 蛋白石方石英安山巖硅鎂石灰?guī)r等 集料針片狀要求第15頁(yè)/共42頁(yè)一座橋何以只有二十年壽命？拆除前的西直門(mén)橋第16頁(yè)/共42頁(yè)第17頁(yè)/共42頁(yè)第18頁(yè)/共42頁(yè)第19頁(yè)/共42頁(yè)第20頁(yè)/共42頁(yè) 2.級(jí)配 連續(xù)級(jí)配 優(yōu)點(diǎn)：密實(shí)、工作性?xún)?yōu)良、不離析 間斷級(jí)配 優(yōu)點(diǎn)：水泥用量少 缺點(diǎn)：易離折，強(qiáng)力振搗級(jí)級(jí)配配類(lèi)類(lèi)型型粒級(jí)粒級(jí)（mm）篩孔尺寸（篩孔尺寸（mm）40302520151052.5通過(guò)率（）通過(guò)率（）連連續(xù)續(xù)5-405-4095-10055-6939-5425-4014-275-150-52.5-302.5-3095-10067-7744-5925-4011-243-11

9、0-52.5-202.5-2095-10055-6925-405-150-5間間斷斷5-4095-10055-6939-5425-4014-2714-270-52.5-302.5-3095-10067-7744-5925-4025-403-110-52.5-202.5-2095-10025-4025-405-150-5第21頁(yè)/共42頁(yè)（四）水 一般飲用水不應(yīng)含有油、堿、鹽、有機(jī)物等 非飲用水： 硫酸鹽含量2.7mg/cm3 含鹽量5mg/cm3 PH4 海水禁止使用第22頁(yè)/共42頁(yè)（五）外加劑 1.流變劑分散劑（減水劑、流化劑） 作用改善混凝土流變性能 工作原理：加入流變劑后 工作性相同，

10、水灰比減少 水灰比不變，工作性改善提高：抗凍、抗磨、收縮性 一般減水劑：減水率1020 高效減水劑：減水率2530 分類(lèi)： 標(biāo)準(zhǔn)型引氣型緩凝型常用的有： 木質(zhì)素減水劑（M劑）奈系列減水劑（NF、MF）水溶性樹(shù)脂SM第23頁(yè)/共42頁(yè) 2.緩凝劑 3.引氣劑 第24頁(yè)/共42頁(yè)第25頁(yè)/共42頁(yè)第26頁(yè)/共42頁(yè)粉煤灰混凝土純水泥混凝土礦物摻合料的影響第27頁(yè)/共42頁(yè)三、接縫材料的要求 1.接縫板 接縫板：施工不變形，耐久性好。 脹縫：下部為接縫板，上部為填縫料 接縫板材料：松木板、軟木板、橡膠、泡沫樹(shù)脂標(biāo)準(zhǔn)具有壓縮性，彈性混凝土膨脹時(shí)，不擠出，收縮時(shí)，不產(chǎn)生間隙耐腐蝕 2.填縫料 填縫料：粘

11、結(jié)力強(qiáng)，回彈好 可分為：加熱方施工式常溫施工式第28頁(yè)/共42頁(yè) 加熱施工式 瀝青橡膠類(lèi)、聚氯乙烯膠泥、瀝青瑪蹄脂 常溫施工式 聚氨脂焦油類(lèi)乳化瀝青橡膠類(lèi)要求：同板壁粘結(jié)力強(qiáng)回彈性好不溶于水高溫不溢低溫不脆第29頁(yè)/共42頁(yè)四、鋼筋 應(yīng)用：拉桿、傳力桿、補(bǔ)強(qiáng)鋼筋 第30頁(yè)/共42頁(yè)五、混凝土配合比設(shè)計(jì) 板厚的計(jì)算以抗彎拉強(qiáng)度為依據(jù) 綜合考慮：設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度，耐久性，耐磨性、工作性，經(jīng)濟(jì)性 配合比設(shè)計(jì)任務(wù)：確定水灰比、用水量與砂率 設(shè)計(jì)步驟：初擬配合比，試拌，考察工作性，調(diào)整強(qiáng)度，耐久性試驗(yàn)調(diào)整設(shè)計(jì)配合比根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件調(diào)整施工配合比第31頁(yè)/共42頁(yè)（一）設(shè)計(jì)方法 1.確定混凝土的配合比強(qiáng)度f(wàn)c (

12、MPa) cicmfK f式中： fcm 設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度； Ki 提高系數(shù)，1.101.15。特重特重重重中中輕輕fcm（ Mpa）5.05.04.54.5Ec（ Gpa）30302828第32頁(yè)/共42頁(yè) 2.計(jì)算灰水比/(1.00790.3485)/1.5684cscC Wff/(1.54920.4565)/1.2618cscC Wff碎石砼： 礫石砼： 抗彎拉強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度3d7d28d3d7d28d5255.16.37.827.535.351.54254.35.57.122.027.541.7式中：fsc水泥膠砂彎拉強(qiáng)度 W/Cmax 公路、城市、廠礦道路0.5 機(jī)場(chǎng)道面

13、、高速公路 0.46 冰凍地區(qū)冬季施工 0.45重要性提高水灰比降低第33頁(yè)/共42頁(yè) 3.計(jì)算用水量（kg/m3） 碎石砼：W=104.97+3.09hs+11.27(C/W)+0.61Sr礫石砼：W=86.89+3.70hs+11.24(C/W)+1.00Sr式中：Sr砂率，查表 hs坍落度cm ，13cm水灰比水灰比碎石最大粒徑（碎石最大粒徑（mm）礫石最大粒徑（礫石最大粒徑（mm）204020400.429-3427-3225-3124-300.532-3730-3529-3428-33混凝土混合料砂率Sr范圍（%）第34頁(yè)/共42頁(yè) 4.水泥用量 3(/)(/)CW C Wkg m

14、5.計(jì)算集料用量（絕對(duì)體積法） 31000/(/)1/(100)/ (1/)csrrgWSkg mSS(100)/rrGSSS 一般：C300kg/m3 425#，C=310340kg/m3 525#，C=300330kg/m3式中：w水的密度(g/cm3)(可取1)；c 水泥的密度(g/cm3)(可取2.93.1)；s 細(xì)集料的飽和面干密度(g/cm3)；g粗集料的飽和面干密度(g/cm3)；第35頁(yè)/共42頁(yè) 6.外加劑用量試拌試驗(yàn)確定 7.調(diào)整 1）試拌調(diào)整（工作性） 若工作性低于要求 則水灰比不變，增加水泥漿。 若工作性超過(guò)要求 則減少水泥漿；或砂率不變，增加砂石用量。 砂漿過(guò)多時(shí) 則酌量增加石子。 砂漿過(guò)少時(shí) 則酌量增加砂漿。 2）強(qiáng)度校核 工作性符合要求，增減水泥，搗制3組配合比的梁件，養(yǎng)生，試驗(yàn) 提高水泥標(biāo)號(hào)； 減