水泥路面技術(shù)課件

第六章水泥混凝土路面施工技術(shù)第二節(jié)水泥混凝土路面施工技術(shù)第一節(jié)材料要求與混合料組成設(shè)計(jì)

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)（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（二）強(qiáng)度及耐久性

混凝土板承受行車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型特重重中輕抗彎拉強(qiáng)度fcm(MPa)5.05.04.54.5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。（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。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、外加劑。（一）水泥（二）細(xì)集料（三）粗集料（四）水（五）外加劑（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％

Ⅰ區(qū)粗砂

采用Ⅰ型砂時(shí)，應(yīng)采用較Ⅱ區(qū)大的砂率，否則，內(nèi)摩阻力大，保水差，不易搗實(shí)

Ⅱ區(qū)_中砂＋（偏粗細(xì)砂），一般用砂

Ⅲ區(qū)——細(xì)砂＋（偏細(xì)中砂）

采用Ⅲ區(qū)級(jí)配時(shí)，應(yīng)采用較Ⅱ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。

2.細(xì)度模數(shù)定義：各號(hào)篩的累計(jì)篩余百分率之和除以100。

Mf＝3.1～3.7粗砂

Mf＝2.3～3.0中砂

Mf＝1.0～2.2細(xì)砂

Mf＝0.7～1.5特細(xì)砂路用：采用Mf＝2.5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

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)目技術(shù)要求級(jí)配滿足要求含泥量≤3%硫化物及硫酸根含量≤1%有機(jī)物含量不深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色云母含量≤2%細(xì)集料技術(shù)要求

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)SiO2的石料：

蛋白石方石英安山巖硅鎂石灰?guī)r等集料針片狀要求一座橋何以只有二十年壽命？拆除前的西直門橋2.級(jí)配連續(xù)級(jí)配

優(yōu)點(diǎn)：密實(shí)、工作性優(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)配類型粒級(jí)（mm）篩孔尺寸（mm）40302520151052.5通過率（％）連續(xù)5-4095-10055-6939-5425-4014-275-150-52.5-3095-10067-7744-5925-4011-243-110-52.5-2095-10055-6925-405-150-5間斷5-4095-10055-6939-5425-4014-2714-270-52.5-3095-10067-7744-5925-4025-403-110-52.5-2095-10025-4025-405-150-5（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

①工作性相同，水灰比減少

②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＝10～20％高效減水劑：減水率＝25～30％分類：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）水溶性樹脂SM2.緩凝劑3.引氣劑粉煤灰混凝土純水泥混凝土礦物摻合料的影響三、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：粘結(jié)力強(qiáng)，回彈好可分為：加熱方施工式常溫施工式加熱施工式瀝青橡膠類、聚氯乙烯膠泥、瀝青瑪蹄脂常溫施工式聚氨脂焦油類乳化瀝青橡膠類要求：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四、鋼筋應(yīng)用：拉桿、傳力桿、補(bǔ)強(qiáng)鋼筋五、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：①初擬配合比，試拌，考察工作性，調(diào)整②強(qiáng)度，耐久性試驗(yàn)——調(diào)整——設(shè)計(jì)配合比③根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件——調(diào)整——施工配合比（一）設(shè)計(jì)方法1.確定混凝土的配合比強(qiáng)度fc(MPa)式中：fcm——設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度；Ki——提高系數(shù)，1.10～1.15。特重重中輕fcm（Mpa）5.05.04.54.5Ec（Gpa）303028282.計(jì)算灰水比碎石砼：礫石砼：抗彎拉強(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、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，1～3cm水灰比碎石最大粒徑（mm）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（%）4.水泥用量5.計(jì)算集料用量（絕對(duì)體積法）一般：C＞300kg/m3425#，C=310～340kg/m3525#，C=300～330kg/m3式中：ρw——水的密度(g/cm3)(可取1)；ρc——水泥的密度(g/cm3)(可取2.9～3.1)；ρs——細(xì)集料的飽和面干密度(g/cm3)；ρg——粗集料的飽和面干密度(g/cm3)；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）

①若工作性低于要求——?jiǎng)t水灰比不變，增加水泥漿。

②若工作性超過要求——?jiǎng)t減少水泥漿；或砂率不變，增加砂石用量。

③砂漿過多時(shí)——?jiǎng)t酌量增加石子。

④砂漿過少時(shí)——?jiǎng)t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)