硅酸盐水泥混凝土论文（精选12篇）
硅酸盐水泥混凝土论文 篇1
1 混凝土碳化的危害
凝土作为当今土木工程材料中的主材, 广泛应用在各类工程中。混凝土是一种耐久性材料, 硬化体本质是一种非均匀的多孔材料, 混凝土被CO2所腐蚀现象也叫混凝土的碳化。其主要是空气中CO2渗透到混凝土内, 与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水, 使混凝土碱度降低的过程。经研究证明碳化对混凝土本身负面影响较小, 其副作用主要是降低了混凝土孔溶液的p H值并促使结合氯离子游离转化为自由氯离子, 二者均显著加速了钢筋的锈蚀进程[1], 引起钢筋锈蚀, 破坏混凝土的结构。
2 混凝土被碳化的主要原因
2.1 首先影响较大的是水泥品种
大量研究结果表明, 混凝土的碳化主要是水泥水化反应产物中的氢氧化钙和水化硅酸钙的碳化的过程, 除氢氧化钙会碳化外, C–S–H凝胶与未水化水泥颗粒等物质也会发部分碳化。
这个碳化对混凝土本身并没有太大的影响, 但是这个碳化过程大大降低了混凝土的碱度, 使钢筋容易被锈蚀, 产生危害。对于常用的几种通用硅酸盐水泥来说, 掺混合材料越多的水泥孰料含量越少, 因为水化产物中的氢氧化钙和水化硅酸钙也越少, 混凝土的碱度低, 抗碳化能力就差一些。
2.2 混凝土碳化还与周围介质中CO2的浓度高低及湿度大小有关
混凝土在干燥或饱和水条件下, 碳化反应几乎终止, 所以这是除水泥品种影响因素以外的一个非常重要的原因过。
2.3 混凝土硬化的内部孔隙的存在
混凝土硬化产物是非均质体, 内部的孔隙一部分是由于空气的掺入, 一部分是水分的扩散通道形成的。有了这些孔隙, 外界的CO2就会渗入到混凝土内部去, 发生碳化反应, 进而引起钢筋锈蚀产生对混凝土的破坏。
3 试验原材料
为了对比普通硅酸盐水泥 (P.O) 、粉煤灰硅酸盐水泥 (P.F) 和复合硅酸盐水泥 (P.C) 的碳化深度和碳化后强度的变化, 下面介绍一下试验原材料: (1) 水泥。试验中采用牡丹江水泥集团生产的P·O42.5水泥, P.F42.5水泥, P.C42.5水泥, 其性能指标符合GB175-2007《通用硅酸盐水泥》标准规定。 (2) 砂、石。试验中采用牡丹江某砂石厂的江砂、石, 经检验砂属于中砂, 碎石粒径5-31.5mm, 符合JGJ52-2006《普通混凝土用砂石质量标准》规定。 (3) 水。混凝土拌合用水为自来水。 (4) 混凝土配合比。设计强度等级C30, 配置强度38.2MPa, 坍落度30-50mm, 不掺加外加剂。 (5) 1%的酚酞试剂。将1g酚酞溶于100ml95%乙醇中摇匀。测量时酚酞试剂由红色变成无色区域为碳化区域。 (6) 二氧化碳气瓶、压力表、流量计。
4 试验步骤及数据
4.1 三种水泥配制强度相等的混凝土的技术要求
按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》进行混凝土配合比的设计, 采用机械拌合、振实台振捣、制作标准的立方体、标准养护温度20±2℃, 湿度95%以上, 按照GBT50107-2010《混凝土强度检验评定标准》试验方法进行强度试验, 按照计算规则计算平均强度, 填入表1-1中。
4.2 混凝土碳化试验和数据
(1) 碳化试验:混凝土的碳化试验是按照GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》标准进行测定的。采用棱柱体试件, 尺寸为100mm×100mm×400mm。试件成型后24h拆模, 经标准养护3d、28d和80d后置于60℃烘箱中烘干48h, 整个试验过程中, 碳化箱内的二氧化碳浓度保持在20±3%;在整个试验期间可用去湿装置或放入硅胶, 试样保留两相对侧面, 其余表面用石蜡密封, 按要求放入混凝土碳化试验箱中, 使箱内的相对湿度控制在70±5%的范围内;碳化试验应在20±5℃的温度下进行3d, 28d和60d的碳化深度测定。
(2) 强度试验。用同配合比的混凝土分别制作150mm立方体试件九组 (每种水泥3组试件, 分别养护3d、28d和80d后, 再分别跟碳化试验一起进行3d、28d和60d的碳化试验。然后用标准的方法测定碳化后混凝土的强度。
通过上面二个试验, 分别测试不同龄期混凝土不同碳化龄期的混凝土碳化深度和碳化后的强度, 具体试验数据见表1-2所示。
5 试验的分析
本实验通过配制相同强度等级混凝土, 标准养护龄期分别是3d, 28d和80d, 进行了3d, 28d和60d的碳化试验和碳化前后强度对比试验, 得出如表1-1和表1-2两组数据, 从数据中我们可以看出: (1) 强度相同或相近的混凝土, 由于水泥品种和标准养护的龄期不同, 碳化深度上会有所不同:标养3d的三种混凝土, 在碳化初期PF和PC混凝土的碳化深度比P.O混凝土的碳化深度值大, 如图1-1, 1-2, 1-3和1-4所示。主要原因是前者水泥需要二次水化反映, 水化产物中的氢氧化钙含量低, 因而混凝土的碱度也低, 碳化的深度就大。标养到28d的时候, 三种混凝土的碳化深度继续加深且比P.O混凝土的大, 如图1-1, 1-2, 1-3和1-5所示。但是下降的速度没有3d的快, 主要PF和PC两种水泥水化的二次反应要利用一次水化中的氢氧化钙进行激发, 但是由于熟练本身含量就少, 所以氢氧化钙的浓度也不高, 同时又被二氧化碳给中和掉一部分, 所以碳化深度继续加深, 但是由于二次水化反应物堵塞了CO2的通路, 使得碳化的进程缓慢了【6】, 所以在28d龄期的时候, 虽说碳化虽然继续, 却没有之前的迅速了。混凝土标养到80d的时候, 强度增长和致密性都达到了极致, 这个时候进行碳化的总体发展趋势也是随着碳化的龄期延长, 碳化的深度也在增加, 如图1-1, 1-2, 1-3和1-6所示。但是越接近最后, 碳化的深度增加的越少。其中抗碳化性能最好的还是P.O水泥, P.C水泥在抗碳化能力上表现的比P.F水泥更好一些, 是因为PC混凝土是含两种活性混合材料的水泥, 在活性反映和改变混凝土性能方面更具优势;所以同养护龄期、同碳化龄期的这三种水泥的抗碳化能力排列顺序是:PO42.5>PC42.5>PF42.5。从图1-4、1-5和1-6可以看出, 随着混凝土的养护龄期的加长, 混凝土抵抗碳化的能力变强了, 如图1-4所示, 3d龄期的三种混凝土的抗碳化能力明显呈线性下降的趋势, 28d龄期的三种混凝土的碳化能力已经不是也别明显;80d龄期的三种混凝土的抗碳化能力在碳化龄期28天后基本保持不变的状态。这是因为混凝土的标养龄期短的时候, 内部水化反应还没进行完全, 产物不足够的多, 硬化后结构也不够致密, CO2比较容易向混凝土内部扩散, 使得碳化深度最大, 但是由于养护龄期的不断延长, 水化反应也近乎完全, 水化产物也足够多, 而且碳化产物Ca CO3也随着碳化龄期的延长不断产生, 它阻塞了混凝土内部的毛孔, 使得混凝土的抗碳化能力变强。 (2) 如表1-1和1-2对比可以看出, 三种水泥的三个龄期的抗压强度看, PO42.5的早期强度增长的比另外两种的快, 但是后期由于二次水化反应PF和PC水泥的强度增长的速度超过了PO42.5水泥, 可见碳化对混凝土强度的增长不受产生的影响。
6 结论
(1) 为了减少钢筋锈蚀, 必须提高混凝土的碳化能力, 因而应该选择掺混合材料少的水泥比较合适。 (2) 可以从节能利废角度来讲, 应该在混凝土工程中多多采用掺混合材水泥。但是为了提高混凝土的抗碳化能力, 在配制混凝土的时候一定要掺外加剂或是其他矿物成分。 (3) 混凝土的强度基本不受碳化时间的影响。
参考文献
[1]施锦杰, 孙伟.混凝土中钢筋锈蚀研究现状与热点问题分析[J].硅酸盐学报, 2010 (9) .
[2]GB/T50082-2009普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法[S].
[3]GB175-2007通用硅酸盐水泥[S].
[4]GBT50107-2010混凝土强度检验评定标准[S].
[5]周万良, 方坤河, 詹炳根.掺粉煤灰、矿粉混凝土抗碳化性能研究[J].混凝土与水泥制品, 2012 (12) .
[6]宋华, 牛荻涛, 李春晖.矿物掺合料混凝土碳化性能试验研究[J].硅酸盐学报, 2009 (12) .
硅酸盐水泥混凝土论文 篇2
1、施工准备
施工前的准备工作包括选择混凝土拌和场地，材料准备及质量检查，混合料配合比检验与调整，基层的检验与整修等项工作。
2、测量放样
首先根据设计图纸放出中心线及边线，设置胀缝、缩缝、曲线起迄占和纵坡转折点等桩位，同时根据放好的中心线及边线，在现场核对施工图纸的混凝土分块线。放样时为了保证曲线地段中线内外侧车道混凝土块有较合理的划分，必须保持横向分块线与路中心线垂直。对测量放样必须经常进行复核。包括在浇捣混凝土过程中，要做到勤测、勤核、勤纠偏。
3、安设模板
基层检验合格后，即可安设模板。模板宜采作钢模，接头处应有牢固拼装配件，装拆应简易。模板高度应与混凝土面层板厚度相同。模板两侧铁钎打入基层固定。模板的顶面与混凝土板顶面齐平，并应与设计高程一致，模板底面应与基层顶面紧贴，局部低洼处要事先用水泥砂浆铺平并充分夯实。模板安装完毕后，宜再检查一次模板相接处的高差和模板内侧是否有错位和不平整等情况，高差大于3mm或有错位和不平整的模板应拆去重新安装。如果正确，则在内侧面均匀涂刷一薄层油或沥青，以便拆模。
4、混凝土的拌和
混凝土采用拌和站拌和，施工工地宜有备用的搅拌机和发电机
组。拌制混凝土的供料系统应尽量采用配有电子秤的自动计量设备，在每天开始拌和前，应按混凝土配合比要求，对水泥、水和各种集料的用量准确调试后（特别应根据天气变化情况，测定砂石材料的含水量，以调整拌制时的实际用不量），输入到自动计量的控制存储器中，经试拌检验无误，再正式拌和生产。量配的精确度为：水和水泥：±1%；粗细集料：3%。外加剂应单独计量，精确度为±2%。
5、混凝土的运输
混凝土采用自卸车进行运输，运输过程中采用篷布进行覆盖，自卸车车厢要求平整、光滑、严密、不漏浆，使用前后冲洗干净，要控制从开始拌和到浇筑的时间满足规范要求，如超出规定的时间，则要求拌和过程中加入适量的缓凝剂，并根据运距、气温、风力等情况增加单位用水量，运到浇筑地点的混凝土，应具有符合要求的坍落度和均匀性，塌落度控制为2-3cm，如有离析现象，应进行第二次搅拌。
6、砼的摊铺及钢筋网铺设
混凝土摊铺前，对基层表面要进行全面清扫并适当洒水，使表面湿润，洒水应均匀，不能有未洒到的地段或过湿的地段。混凝土采用人工配合挖掘机及砼摊铺机摊铺，先摊铺18cm，人工放置钢筋网，再摊铺12cm混凝土。安放钢筋网片时，不得踩踏，待钢筋网片安装就位后，再安放角隅钢筋和加强钢筋，然后再摊铺12cm混凝土；安放边缘钢筋时，应先沿边缘铺筑一条混凝土拌和物，拍实至钢筋设置高度，然后安放边缘钢筋，在两端弯起处，用混凝土拌和物压住。若因机械故障停机超过水泥初凝时间，则必须设置施工缝。
混凝土的振捣采用排振振捣，振捣棒在每一处的持续时间，应以拌和物全面振动液化，表面不再冒气泡和泛水泥浆为限，不宜过振，也不宜少于30s。振捣棒的移动间距不大于400mm；至模板边缘的距离不大于200mm。应避免碰撞模板、钢筋、传力杆和拉杆。靠近模板两侧用插入式振捣棒振捣边部，重叠不小于5-10cm，严防漏振。振捣器在每一位置振捣的持续时间为混合料停止下沉，不再冒气泡为止。振捣器振捣后由人工用铝合金杆刮平，并随时检查模板，如有下沉或松动及时进行纠正。
7、表面整修
先用磨光机粗平、待混凝土表面无泌水时，再做第二次抹光机精平。粗抹时用包裹铁皮的铝合金杆对混凝土表面进行拉锯式搓刮，一边横向搓、一边纵向刮移。为避免模板不平或模板接头错位给平整度带来的影响，横向搓刮后还应进行纵向搓刮（搓杆与模板平行搓刮）。搓刮前一定要将模板清理干净。每抹一遍，都得用6m直尺检查，反复多次检查直至平整度满足要求为止。精抹找补应用原浆，不得另拌砂浆，更禁止撒水或水泥粉。
8、接缝处理
纵缝：按设计图纸要求设置拉杆，纵缝的上部要用专用切缝机切成8㎝深度的纵槽，并在纵缝内填上填缝料；胀缝：整个胀缝设置为设计图纸示明的形式，浇筑砼时，胀缝位置要准确，使传动杆能保持在正确的位置上，且与缝壁垂直；缩缝：切缝时间是否得当是控制断板的关键，一般应在砼开始收缩未发现自由开裂之前用切割机进行割
缝，切缝要顺直、无缺损；施工缝：每天工作结束或浇筑工序中发生意外停工，要设置平接施工缝，施工缝的位置与胀缝或缩缝位置要吻合，与路面中心线要垂直。施工缝要按横胀缝的要求处理。
9、拆模与养生
拆模时间根据气温和混凝土强度增长情况确定，一般为18-36小时，拆模时不得破坏混凝土板的边角。混凝土表面修整完毕后，应进行养生，采用双层养生毯养护，每天洒水保持混凝土表面经常处于湿润状态，养生期间禁止一切车辆通行。
10、割缝与嵌缝
及时对混凝土板进行割缝，缝深8cm,缝槽在混凝土养生期满后用设计材料或监理工程师批准的材料及时填缝，填缝前用空压机将缝槽中的杂物清除干净，保持缝槽内干燥清洁，防止砂石等杂物掉入缝内。
11、刻纹
将工作面清扫干净，等间距放样弹墨线，用刻纹机进行横向刻纹作业，要求线条顺直，深度一致，不错位。
12、施工注意事项
①砼拌和站在投入生产前，先进行标定，施工中要经常校验拌和站计量精确度，确保拌和计量精确度。
②钢筋位置要放置精确，数量准确。
③切缝：必须做到缝隙均匀、缝道顺直、切缝及时，严防因超出切割时间太长而引起断板现象发生。
④刻纹：刻纹时要做到刻纹深度均匀，满足设计要求，纹理顺直，不能刻重纹、漏刻等。
橡胶水泥混凝土性能研究 篇3
摘 要:在水泥混凝土中掺入适量的橡胶粉制成橡胶水泥混凝土,它对改善混凝土的韧性、抗冲击性能,有效解决水泥混凝土的缺陷对机场道面产生的不利影响具有重大意义。文章系统阐述了橡胶水泥混凝土的性能。
关键词:橡胶水泥;混凝土;性能
中图分类号:TU528.572文献标识码:A文章编号:1006-8937(2009)22-0142-01
自20世纪90年代起,美、英等发达国家为了解决日益增长的废旧橡胶轮胎的处理问题,将废旧轮胎磨碎制得橡胶粉,然后与水泥混凝土混合,制成“橡胶水泥混凝土”(RPCC)。它的性能介于普通混凝土(刚性)和沥青混凝土(柔性)之间,并集合了橡胶和水泥混凝土的特点。
1强度
国内外对橡胶水泥混凝土的研究大部分都涉及其强度,其基本—致的研究结论是,掺入橡胶集料后将导致水泥混凝土强度的降低,降低幅度与橡胶集料掺量、橡胶集料的种类以及橡胶集料是否改性有关系。橡胶水泥混凝土的密度和抗压强度均随橡胶掺量的增加而降低,橡胶粉种类对橡胶水泥混凝土抗压强度影响较大,但并非粒径越大,强度降低越多。在两种橡胶微粒体积替代量增加的情况下,废旧轮胎橡胶改性混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度均呈现下降的趋势,但破坏形式由脆性改为弹性。针对废轮胎颗粒掺加到水泥混凝土中会明显降低材料强度的问题,应用多种方法来改进橡胶水泥混凝土的力学性能。例如降低W/C、掺加硅灰、偶联剂预处理橡胶颗粒等。研究结果表明,降低W/C能够明显提高橡胶水泥混凝土的强度,橡胶颗粒表面用PVA和硅烷偶联剂处理能够显著增加抗压强度,如果多种方法联合使用效果更好。
2延性和抗冲击性能
现有研究结果均表明掺加橡胶集料可以明显改善或提高水泥混凝土的韧性。不同研究者研究橡胶集料对水泥混凝土韧性影响的指标各不相同,大致有脆性系数、抗弯强度、弹性模量、极限拉应变值等。但得出的结论相似,即橡胶集料掺量达到一定程度的混凝土断裂模式不同于普通混凝土的脆性断裂,而是呈塑性屈服破坏形态,反复加载至破坏循环多次都不会完全破碎,能量吸收能力比普通混凝土高,极限拉、压应变远远大于普通混凝土。
3收缩和抗裂
研究橡胶水泥混凝土收缩的文献比较少。不同橡胶粒掺量的混凝土1d～60d的干缩值均小于未掺加橡胶粒子的对比混凝土,说明掺加橡胶粒子可以明显降低水泥混凝土的干燥收缩。在水泥混凝土中掺入废橡胶粉、粉煤灰及外加剂等,进行优化组合,调整混凝土的内部结构,经过宏观和微观试验得出结论:水泥混凝土的抗裂韧性得到了提高,裂缝明显减少[3]。
4橡胶水泥混凝土耐久性能研究成果
①抗冻性。与普通混凝土相比,橡胶水泥混凝土的抗冻性有明显的改善。影响橡胶水泥混凝土抗冻性的因素有粒径、橡胶粉掺量、表面粗糙度、密度、混凝土水胶比等。 S橡胶水泥混凝土抗冻性明显好于普通不掺引气剂的混凝土,而其表面剥落行为与掺引气剂的混凝土相似。胶粉的掺入提高了混凝土的抗冻性能,特别是提高了混凝土表面的抗冻能力,即可大幅度减小混凝土的质量损失率,且在掺量小于15%的前提下,掺量越多,粒径越小,质量损失率越小;胶粉的掺入对混凝土的相对动弹模量影响不大。
②抗疲劳性。橡胶粉混凝土的抗疲劳特性明显优于普通水泥混凝土。疲劳实验前,橡胶粉混凝土超声波声速和抗压强度均低于普通混凝土,疲劳实验后,橡胶粉混凝土超声波声速和强度的下降幅度都低于普通混凝土。
③抗渗性和耐磨性。橡胶粉混凝土的抗渗性能较普通混凝土有较大的提高,孙家瑛等[5]研究了聚合物基橡胶粉混凝土的耐磨性,橡胶粉混凝土的抗磨耗性能非常优越,并且橡胶粉掺量大小对聚合物基橡胶粉混凝土的耐磨性能几乎没有影响。通过水下刚球法试验得出橡胶混凝土耐磨性能非常优越,甚至优于硅粉混凝土的结论。
参考文献:
[1]严捍东,麻秀星,黄国晖.废橡胶集料对水泥基材料变形和耐久性影响的研究现状[J].化工进展,2008,27(3):395-403.
[2]赵志远.废橡胶颗粒改性水泥基材料的塑性开裂和抗冲击性能[J].混凝土与水泥制品,2008,(4):1-5.
[3]张昊,张小亮,乐金朝.废旧轮胎橡胶改性混凝土材料性能试验研究[J].浙江水利水电专科学校学报,2008,(1):39-41.
[4]李悦.橡胶集料水泥砂浆和混凝土的性能研究[J].混凝土,2006,6:45-48.
硅酸盐水泥混凝土论文 篇4
关键词：普通硅酸盐水泥,高强度,混凝土,应用
水泥混凝土是现代建筑工业的主要原料,具有强度高,寿命长,稳定性好,维护费低等优点。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪,其中以抗压强度为最高。普通硅酸盐水泥的主要成分是硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙,其中具有高强性质的成分是硅酸三钙和硅酸二钙,硅酸二钙水化后早期强度低,后期强度高。但由于普通硅酸盐水泥的成分和含量均为定值,应用普通硅酸盐水泥配制高强度混凝土只有在混凝土的水灰比、水泥掺量、含砂率、骨料、掺合料、养护条件6个方面进行改进。
1 水灰比
水泥的水化是从水泥颗粒表面开始的,水灰比的大小反映水泥浆的稀稠程度。水泥水化的结合水只占水泥质量的23%左右,但在拌制混凝土时用水量通常为水泥质量的40%～70%,混凝土硬化后,多余的水分蒸发或残留在混凝土中,形成毛细孔气孔或水泡使强度降低。
一般的,降低水灰比,水泥浆会变稠,增加水泥浆的粘聚性,增大颗粒间的内摩擦力,保水能力增加,使混凝土凝结硬化后的强度增加。普通硅酸盐水泥配制高强度混凝土,实际操作过程中,在满足施工和易性的要求下,可采用机械多次振捣和掺加高效减水剂的方法来降低水灰比。一般地,用水量愈少、水灰比愈小,振捣效果愈明显。
配制高强混凝土应选用非引气性高效减水剂,用量一般为水泥用量的0.5%～1.5%。减水剂能使水泥颗粒高度分散,能促进水泥的水化程度,所以在一般情况下,不仅不会出现缓凝,相反会使凝结加快,并使这种高强混凝土硬化后同时具有早期强度。试验结果表明掺加减水剂的混凝土3 d强度能达到28 d强度的58%,而7 d强度则达到28 d强度的86%。
但是,采用机械多次振捣和掺加减水剂的普通硅酸盐水泥混凝土凝结硬化的过程中可能会出现干缩裂缝,因为配制混凝土的水灰比较小,水化耗掉的水不能从外部及时得到补充,混凝土内部的相对湿度较小,就开始从毛细孔取水而引起收缩。研究表明,当水灰比低于0.4时,混凝土的自收缩值较大。
2 水泥掺量
由于配制混凝土水泥掺量的大小会改变其抗压性能、抗拉性能、抗折性能和干缩性能,具体表现在随着水泥掺量的增加,其强度会得到一定程度的提高,但是同时会增大混凝土干缩变形,加速基层反射裂缝的产生。通过实验室的研究与现场施工相结合,在利弊两方面找寻一个平衡点,使性能优化,求出最为合理的水泥掺量。
3 含砂率
适当的砂浆在混合物中起着润滑作用,以减少粗集料之间的摩擦阻力。在一定砂率范围内,随着含砂率的增加,润滑作用愈加显著,混合物的粘聚性降低,流动性提高。当砂率很小时,会引起石子的离析和水泥浆的流失,混凝土的粘聚性和保水性很差;当砂率很大时,骨料的总表面积和孔隙率也将随之增大,需要的润湿水分增大,在一定加水量条件下,砂浆的粘度过分增加,使得水泥浆量由富余而变的不足,从而使混凝土拌合物很干稠,致使流动性降低,坍落度变小。
砂在骨料中的数量应以填充石子空隙后略有富余的原则来确定砂率。
高强混凝土中,细集料应选用洁净的砂子,最好是圆形颗粒的天然河砂,细度模数为2.7～3.1,这种级配的砂最好。根据资料和经验,高强混凝土的砂率相对低于普通混凝土的砂率,较大的砂率对混凝土强度的提高十分不利。当高于最佳砂率时,砂子含量每增加5%,混凝土强度将下降4%,较高的砂率形成的体积收缩,将成为混凝土强度的薄弱环节。
在高强混凝土中粗细集料的比值可取2.0,即砂率为0.33。因为粗集料的表面积相对砂来讲比较小,需要包裹在它周围的水泥浆量要少,这样在相同水灰比相同水泥用量的情况下,可以增大新拌混凝土的坍落度。
4 骨料
由于混凝土的强度主要取决于水泥石的强度和水泥石与骨料之间的粘结强度,而水泥石与骨料之间的粘结强度取决于水泥石与集料的界面结合。水泥石与集料的界面结合有物理结合与化学结合两种。物理结合是由界面的粘着和机械啮合作用而引起的,与集料的形状表面状态和刚度有关。
碎石表面粗糙,多棱角,与水泥石的粘结力强;卵石表面光滑,粘结力小。而且碎石的抗碎裂能力大于卵石,坚固性强,优先采用抗压强度较高、粘结性能较好的粗骨料,宜选密实坚硬的石灰岩或深层火成岩,如辉绿岩、花岗岩、正长岩、辉长岩等碎石。最大粒径不宜超过20 mm,颗粒的各个方向尺寸要接近。实验表明,用表面洁净粗糙的花岗岩和石灰岩制作的混凝土,抗弯及抗拉强度要比光滑的卵石制作的混凝土强度高30%左右。
5 掺合料
配制高强混凝土的水泥用量较多,但过大的水泥用量不但增加成本,而且会产生多种不利后果。如:过量的水化热、收缩增大、脆性、延性较差、破坏突然等,而且这些特点有随着强度增高而显著的趋势。因此可以掺加活性矿物外加剂替代部分水泥。资料表明在配制高强混凝土时,水泥用量最好控制在550 kg/m3以内,这时可通过掺加粉煤灰、硅粉、沸石粉等矿物料来提高混凝土强度。
粉煤灰具有活性,颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀,后期强度增长强劲;同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,使硬化后的混凝土更加致密,相应自收缩值也减少,能有效预防收缩。
另外,实验证明,采用硅粉和粉煤灰双掺,不仅可使混凝土具备良好的和易性和流动性,还可克服单掺粉煤灰混凝土早期强度低和单掺硅粉混凝土早强但后期强度增长缓慢的缺点,同时赋予混凝土高强、抗冲磨、抗空蚀等一系列高性能。
实际施工过程中,针对混凝土的强度增大,塑性将下降的特点,可加强箍筋等横向约束作用来提高构筑物的延性,在受弯构件中还可以通过适当降低受拉主筋的配筋来改善延性。在拉筋搭接、锚固部位,可增置横向箍筋以加强约束,改善锚固粘着应力不均匀分布的现象。
6 养护条件
养护条件包括温度和湿度。养护条件不同,对于混凝土强度的增长有相当大的影响。养护温度和湿度对水泥水化速度、水化产物生成速度、凝结后结构的均匀性等有明显调节作用。例如初始温度较高(>40 ℃),能加快水泥水化速度,使正在水化的水泥颗粒周围聚集高浓度水化产物,减缓以后的水化速度,并且使水化产物来不及扩散而形成不均匀分布的多孔结构,致使后期强度降低。
普通硅酸盐水泥配制的高强度混凝土应使用高温高压的养护条件,并保持足够的湿度,相对湿度应保持在95%以上,促使水泥水化速度大大加快,使水泥石的化学反应转变为水热反应,形成安定理想的水化生成物。更主要的是惰性骨料表面的钙离子在高压下发生水热反应,加强了水泥与骨料的化学结合,从而提高强度。
因此,混凝土浇筑完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒灌,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇筑完毕后12 h～18 h内立即开始养护,连续养护时间不少于28 d或设计龄期。
7 结语
普通硅酸盐水泥配制高强度混凝土,需要指出的是:配制高强混凝土前一定要对原材料进行检查;拌制及施工的各个环节都要仔细检查;当配制的高强混凝土应用之前必须对其进行检验,各项指标合格方可使用。随着现代建筑行业的发展,高强混凝土必将越来越多地得到应用。高强混凝土也越来越广泛地被人们认同和应用,它必将成为21世纪的首选建筑材料。
参考文献
水泥混凝土委托加工合同 篇5
签订地点: 甲方(委托方): 乙方(受委托方): 根据《中华人民共和国合同法》有关规定，甲、乙双方本着平等互利、协商一致的原则，就甲方委托乙方加工水泥混凝土事宜，签订本合同，以便双方共同遵守。
一、委托加工价格
根据 工程的需要，甲方现委托乙方加工C25水泥混凝土用于工程建设。所需的水泥混凝土搅拌站、混凝土输送泵、供电装臵、装载机、厂房、场地等，由乙方提供使用。甲方按 元/m3支付加工费。此加工单价已包含其拌合设备维修费、维护费、保养费、保险费、燃料费、动力费、成品混凝土运至施工现场运输费、税费等相关费用。
二、交货地点和方式
（一）交货地点：
（二）供货时间：
（三）交货方式：根据工程进度需要，甲方每次要求乙方供货时，必须提前24小时用书面订单或电话通知乙方，明确浇筑时间、混凝土强度等级、所需数量和浇筑部位。以保证乙方有足够的供货准备时间。乙方按甲方要求，负责组织联系水泥混凝土专用运输车将水泥混凝土运至甲方指定的交货地点。
三、供货量的确认
（一）乙方供货时，每车商品混凝土必须过磅。过磅时，甲方指定代表人及乙方驾驶员均需在场，并签字确认。其供货量以甲方出具的收方单为准，并作为乙方加工水泥混凝土数量的结算依据。
（二）甲方委托乙方加工水泥混凝土所需原材料（水泥、碎石、砂）由甲方采购提供，价格、质量由甲方控制。乙方参与材料进场数量验收，并向甲方出具验收单。月末，甲方根据当月加工水泥混凝土数量、标号，按照各标号混凝土材料理论消耗指标和材料合理损耗，向甲方提供材料使用汇总表，经甲方审核签字后，双方作当月材料出库依据。因甲方提供原材料质量不符合要求，而造成乙方加工混凝土出现质量问题，一切损失由甲方承担。乙方有义务向甲方提供材料库存信息，以便甲方及时组织进料，确保混凝土加工材料需要。
四、质量验收
（一）水泥混凝土质量的检验由甲方负责，按每200m为一个批次，分别取样检测砼强度。
（二）乙方供货到施工现场的混凝土经甲方检验如有质量异常现象的，甲方应立即通知乙方进行核实，经核实后，属于原材料问题，责任由甲方承担。属于拌合问题的，甲方有权退货处理，由此给甲方造成的损失由乙方承担。
五、甲方权利与义务
（一）甲方应在浇筑水泥混凝土的1天前，以提交订货单或其它有效方式将所需混凝土的强度等级、数量、塌落度、浇筑方式、交货地点
3及其它有关要求通知乙方。如遇甲方不可预见的情况造成混凝土浇筑时间临时改变的，甲方应及时通知乙方。
（二）甲方应在工地内为混凝土的运输、使用提供必备的条件，保证施工现场道路畅通。有必要的供水、照明等设施和停车场地，并安排专人在现场负责调度指挥，保证运输车辆和随车人员顺利进出工地。
（三）甲方提供的原材料，应通知乙方共同收方确认。每月根据加工水泥混凝土数量、标号，按照各标号混凝土材料理论消耗指标和材料合理损耗，计算出原材料使用汇总表，与乙方确认。若超过合理使用量的2%，多出的原材料费用由乙方承担。
（四）若乙方提供的混凝土质量不符合甲方要求，甲方有权拒收。
（五）甲方根据工程需要，有权单方中止供货，并对前期货款进行结算。
六、乙方的权利与义务
（一）乙方应根据合同和甲方要求，保质保量，按时完成混凝土生产供应任务。配合比经甲方验证后，不得随意调整。
（二）乙方除负责甲方水泥混凝土加工外，还负责加工料的运输。运输车辆必须为专用水泥混凝土运输车。运输车辆和随车人员进入现场后，必须服从甲方负责人员的调度指挥，提供优质服务。
（三）乙方应积极配合甲方对混凝土质量的抽检，确认取样过程。
（四）经甲方实验室或有关部门抽样检测后，若出现配合比不符合要求，造成质量不合格的情况，该批次混凝土不得计价。由此造成损失和甲方返工损失，均由乙方负责承担。
（五）乙方不得拒绝供应小批量混凝土。
（六）乙方必须按甲方每次要求的供应量，合理安排水泥混凝土运输车。若因乙方运输力量不足，导致甲方施工缓慢，应按300元/h计算误工费。
（七）乙方应合理、节约的原则使用甲方提供的原材料。不得任意浪费或挪做他用。若经甲方核实，原材料使用量超过合理使用量的部份，其费用由乙方承担。
七、货款结算及支付办法
（一）结算方式：以甲乙双方确认的收料单实际数量乘以合同单价进行结算。
（二）付款方式：工程自开工1个月后，甲方根据项目业主拨付工程资金到位情况，暂以每月为支付期限，每月最多按当月供货量的90%支付货款，剩余的10%货款，待工程交工验收后，支付给乙方。
（三）加工费支付由甲方通过银行转账方式向乙方单位账户支付。
（四）乙方需按甲方财务制度要求，提供正规税费（国税普票），经甲方审核无误后，支付加工费。
八、合同争议的解决方式
本合同在履行过程中如有争议，双方应进行友好协商，协商不成，双方共同商议向东兴区人民法院提起诉讼。
九、本合同未尽事宜，由双方另行协商订立书面补充协议，补允协议与附件均为本合同组成部分，与本合同具有同等的法律效力。补充协议未达成之前，以本合同执行，任何一方均无权更改合同内容。
十、本合同自双方签字或盖章之日起生效，至双方权利义务结束时终止。
十一、本合同一式两份，甲、乙双方各执一份，具有同等法律效力。
甲方（章）： 乙方（章）：
地 址： 地 址：
法定代表人或代理人：联系电话： 开户银行： 账号： 邮编： 税号：
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水工水泥混凝土面层开裂控制 篇6
关键词：水泥混凝土；面层；裂缝；控制
中图分类号：U416.216 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）26-0126-02
混凝土构建不可避免的出现不同程度的裂缝，对于建筑外表会产生一定的影响，同时也会影响到建筑结构的正常使用和耐久性，个别情况下还可能对建筑结构安全性构成威胁。混凝土是一种各向异性的非均匀脆性材料，混凝土的开裂主要是由于混凝土中拉应力超过了混凝土的抗拉强度，或由于拉伸应变达到或超过混凝土的极限拉伸值而引起的。本文就裂缝产生的原因对症下药，提出混凝土抗裂的有效措施。
1 裂缝产生的主要原因及裂缝的形式
建筑结构在施工以及使用过程中，会受到外界各种荷载的影响，主要包括了外荷载和变形荷载，外荷载主要包括了永久荷载、活荷载等外界施加给建筑的荷载，变形荷载主要因为环境温度、混凝土收缩以及地基不均匀沉降所引起的混凝土结构内部荷载。这两种荷载是造成混凝土裂缝的主要原因。根据工程统计分析得出，约85%的裂缝是变形荷载所造成的，15%裂缝是外部荷载引起的。
2 抗裂措施
①加强基础施工。加强基础施工质量，控制基础的不均匀沉降，避免混凝土开裂和底层混凝土反射裂纹。桩基与削坡挖泥施工应按照勘察文件设计、设计文件要求与规范规定施工，遇到特殊地质应及时报告处理，避免码头施工完成后因不均匀沉降或者桩基水平以为导致码头结构破坏即混凝土构件开裂。码头面层施工中，梁槽板缝应在面层施工前做好隐蔽验收并浇筑至预制构件平齐，这将有效的避免因底层的不均在面层中产生的反射裂纹。预制构件安装需座浆饱满，摆放稳固，以免因下层结构失稳导致面层开裂损坏。
②合理选择集料与水泥等混凝土材料控制裂纹的产生。混凝土浇注后内部温度会升高，这主要与水泥用量以及所用水泥水化热有关，所以为有效控制混凝土内部温度，就要求我们在保证混凝土各项技术指标的同时，尽量减少水泥用量，并选用水化热较小的水泥。为减少水泥用量，通常情况下我们可以再混凝土中掺入减水剂，为减小水化热，可以选用水化热较小的水泥，如粉煤灰水泥。
混凝土的骨料优先选用线膨胀系数、弹性模量较小的骨料，骨料集配宜为三级。工程实践证明，采用多棱角的石灰岩碎石及人工砂作混凝土骨料对混凝土的抗裂性能的加强效果明显。
③在混凝土中掺入纤维控制裂纹。在混凝土中掺入聚丙烯纤维后，水泥将作为砂、石等骨料的胶凝材料，同时握裹了大量的微细纤维。这些均匀分散的纤维互相搭连成为乱向分布的网状撑托系统，起承托骨料的作用 ，从而有效减少骨料的离析，减少泌水，提高粘聚性和保水性，减少了沉降收缩。在混凝土硬化过程中，由于每立方米混凝土中掺入含有高达1.35亿根的聚丙烯纤维后，这些纤维起着微细配筋的作用，有效的消耗了能量。可以抑制混凝土的开裂过程，提高混凝土的韧性，也在一定程度上提高了混凝土的抗拉强度，凝结后的微裂缝即使在内部或外部的应力作用下，它的扩展也必然受到纤维在基体内部已构成的致密网状系统的重重阻挡，难以扩展成裂缝，从而有效达到防裂的目的。
从表1可以看出，大掺量粉煤灰混凝土以60 d龄期作为强度设计考核指标是确实可行的。掺加粉煤灰使得早期混凝土的抗拉强度有所降低，但实验表明早期弹性模量的降低幅度更大，并考虑到早期因为抗压强度低、徐变作用下的应力松弛能力较高，这对于抵抗早期各种收缩变形、抑制裂缝生成有利。
⑤在混凝土中掺入膨胀剂、减水剂等外加剂控制裂纹。使用微膨胀水泥或者在混凝土中掺入适量膨胀剂，能让混凝土成型后成为以压应力为主的受力系统，能消减温差、收缩引起的拉应力。混凝土抗压强度较好而抗拉强度很低易于开裂，这种整体受力系统的改变对混凝土的抗裂是很有利的。在混凝土中加入减水剂是为了减少水用量，达到降低混凝土水化热进而缩小温差梯度从而达到抗裂目的的。大量工程实践证明，膨胀剂和减水剂等外加剂的掺入，对混凝土早期抗裂性能的加强效果显著。
⑥合理选择混凝土浇筑时间控制混凝土开裂。控制混凝土成型时的温度,尽量选择低温施工。低温环境能减少混凝土浇筑后表面水分蒸发导致的降温，减少混凝土内外温差；混凝土低温成型，温度上升后结构是受压应力，比高温成型低温受拉应力安全，更有利于防止裂缝的产生。水泥、集料应遮阳降温后使用，拌合用水尽量选择低温水。混凝土成型时的温度可由混凝土拌合物的温度、混凝土拌合物的出机温度及混凝土拌合物运输及浇筑时的温度增量等计算确定。
⑦加强质量控制，提高混凝土均匀性、多次抹面收光控制表观裂纹的产生。从混凝土的拌和到现场施工摊铺，应采取措施保证混凝土结构的均匀性，结构的不均匀会在外界环境产生变化时会在混凝土内部产生局部应力集中使混凝土破坏开裂的风险大增。多年工程实践表明，面层混凝土摊铺找平后，等到混凝土开始凝固，水分挥发一部分后，先用机械抹面压光2～3遍，再由人工采用铁抹收面2～3遍，能有效的抑制混凝土表明空洞和龟裂。
⑧及时划块切缝控制裂纹的产生。混凝土面层宜采取跳仓浇筑法，条件合适的情况下，也可以整体浇筑，分块切缝的施工方法，注意纵向分块长度应在15 m以内，在混凝土强度形成后应及时安排切缝作业，以免局部应力集中致使面层产生开裂，并不利于与下层结构之间的联系。
⑨在混凝土结构强度未达到许可时，严格控制外加荷载控制裂纹产生。在施工现场最为常见的是行人荷载，车辆荷载，施工机具与材料堆放，附近冲击成孔类工程钻机，附近锤击沉桩等。
⑩控制温差并及时采取适当的养护措施。在混凝土早期温升应采取有效散热措施，在混凝土降温阶段应采取合适的保温措施，控制混凝土内外温差，防止混凝土开裂。混凝土表面实行保温潮湿养护，使其保持一定温度，或加热养护，是防止混凝土内部和外表面产生过大的温差而引起表面裂缝的有效措施。应特别注意润湿养护，养护时间宜长不宜短，可参见相关规范执行。热天可以采用流水养护，在不冻地区，冷天可采用滞水养护。应根据气候条件采取保温保湿或降温措施，减少混凝土内外温差梯度，一般情况温差不宜超过25℃。通常可采取土工布覆盖洒水养护（特别的高温或者低温环境除外），养护应在混凝土浇筑后及时跟上。
3 结 语
为了提高工程结构物质量于耐久性，作为工程建设的主要结构材料——混凝土的抗裂性能研究不管在过去、现在以至将来的很长一段时间都是一个很有经济技术意义的重要课题。本文所列抗裂措施为目前工程建设中简便易行且行之有效的几种方法，但愿能为广大同行解决一些实际问题，笔者也将继续和大家一道，探索更为科学便利有效的施工方法。
参考文献：
[1] 高壮,白阳.大体积混凝土抗裂施工技术解析[J].建筑与预算,2008,(3).
[2] JTJ268-96,水运工程混凝土施工规范[S].
硅酸盐水泥混凝土论文 篇7
水泥中适宜SO3含量应综合水泥的流变性能、强度和收缩等性能来确定。国外早期石膏含量的系统研究认为, 水泥中最适宜的SO3含量随水泥中碱含量和C3A的含量不同而异。当C3A含量小于6%, 对于碱含量低 (<0.5%) 的水泥, 最适宜的SO3含量低至2%;当碱含量增至1%或更多, 则适宜SO3含量增至3%～4%。当C3A含量较高时, 例如10%或更高, SO3的适宜值对于低碱和高碱含量的水泥分别为2.5%～3%和3.5%～4%[1]。对于特定的水电工程, SO3的适宜值应结合设计对水泥的技术要求, 并结合混凝土使用的原材料情况进行综合选择。本文根据某厂不同SO3含量性能试验、ZB-1RCC15萘系缓凝高效减水剂与水泥的相容性以及碾压混凝土性能试验研究, 提出了适合于某水电站碾压混凝土用42.5级中热硅酸盐水泥SO3含量控制指标。
1 水泥的技术要求
设计方考虑到水电站碾压混凝土大坝的耐久性能, 对中热42.5级硅酸盐水泥提出了特殊的要求。除满足GB200—2003的基本要求外, 还应满足: (1) C3S≤55%; (2) C3A≤6%; (3) C4AF≥15%; (4) 28d抗压强度 (48±3) MPa, 28d抗折强度≥7.5MPa; (5) 碱含量≤0.5%; (6) 具有微膨胀性能; (7) 水泥的比表面积宜控制在250～330m2/kg。
2 水泥物理性能试验
针对设计方提出的中热42.5级硅酸盐水泥技术要求, 生产厂进行了试生产, 并据此确定内控指标。为使混凝土具有微膨胀性能并使混凝土的各项性能达到最优, 水泥生产厂开展了不同SO3含量对中热水泥性能的影响试验。结果见表1。
从表1可以看出, 当SO3含量在2.22%～2.71%之间变化时, 随着SO3含量的增加, 水泥的凝结时间和抗压强度有增加的趋势, 而对水泥的抗折强度及水化热无明显的影响。
水泥厂对本厂的10批次水泥熟料化学组成进行检测, 平均值见表2。
考虑到熟料C3A含量低, 平均只有1.85%, 碱含量一般在0.45%以下, 并参考国内大型水电工程的经验 (三峡工程SO3按照1.4%～2.2%控制[2]) , 因此水泥SO3含量控制指标确定为2.0%±0.3%。
3 水泥与减水剂的相容性试验
用SO3含量为2.0%的水泥, 按GB50119—2003分别进行了减水剂单掺和减水剂、引气剂及粉煤灰三掺时减水剂与水泥的相容性试验, 结果见图1、图2。
由图1、图2看出, 当该厂水泥中的SO3含量控制指标在2.0%时, ZB-1RCC15缓凝高效减水剂饱和点掺量低, 仅为0.7%;流动度大, 最大流动度高达245mm;流动度经时损失小, 1h后净浆流动度还有210mm;同时无论是单掺减水剂, 还是减水剂、引气剂和粉煤灰复掺, 净浆泌水小。
4 混凝土性能试验
水泥厂都要做试验以确定SO3最佳含量, 但是水泥在工地拌制混凝土时都掺不同品种和掺量的掺合料, 例如粉煤灰等, 这时出厂水泥的SO3含量就不一定是最佳含量, 如果匹配不好, 就要造成混凝土的种种异常。基于此, 电站对碾压混凝土的性能进行了测定, 从室内试验结果来看, 当水泥的SO3含量控制在2.0%时, 混凝土初凝时间为14h左右, 终凝时间为25h左右, 完全可以满足碾压混凝土施工要求;混凝土的各项力学性能指标均满足设计要求。从现场实际控制结果来看, 截至目前为止, 电站已经浇碾压混凝土大约40万m3, 抽检水泥200余批次, 水泥的SO3含量实际控制值在1.75%～2.22%, 现场碾压混凝土的初凝时间和终凝时间都完全满足施工要求, 各种力学性能也满足设计要求, 这说明该控制指标是合理的。
5 结束语
在碾压混凝土用中热水泥的SO3最佳含量选择时, 应根据设计方对混凝土的要求, 综合考虑水泥性能、水泥与减水剂相容性及混凝土性能进行选择。从室内的试验结果和现场的实际控制结果来看, 对于某水电站碾压混凝土来说, 水泥的SO3含量控制在2.0%±0.3%是合适的。
参考文献
[1]F M李.水泥混凝土化学[M].唐明述, 等译.北京:中国建筑工业出版社, 1991.
硅酸盐水泥混凝土论文 篇8
1 灌缝加固机理及材料选择
想要对水泥混凝土路面裂缝进行相应的处理, 人们要对水泥混凝土路面结构的性质, 性能进行全面的了解, 只有这样才有利于采用相应的补救措施对水泥路面的裂缝进行处理。根据相关数据研究发现, 水泥混凝土结构虽然有着极强的抗压能力和强度, 但是它属于一种准脆性的施工材料, 其自身的抗拉性能相当的差。在一般情况下, 在对水泥混凝土路面进行施工的时候, 施工人员只需要考虑到水泥混凝土结构的抗压强度。但是在对水泥混凝土路面进行施工的过程中, 其混凝土结构容易受到周围环境的影响, 而且如果采用的施工技术不当, 那么也会对混凝土结构的质量有着严重的影响, 使其水泥混凝土路面出现裂缝。而所谓的水泥混凝土面板灌浆技术就是利用注浆管, 在一定压力的情况下, 将浆液注入到混凝土面板的空隙或者裂缝当中, 从而通过渗透、挤密等方法, 将水泥混凝土面板中存在的水分、控制排出在混凝土结构外, 最后在经过人工的控制处理, 将混凝土结构中松散的颗粒结合成一个整体, 这样不仅对水泥混凝土结构起到了一个良好的加固作用, 还降低了裂缝对水泥混凝土结构带来的危害。在对水泥混凝土路面进行脱空板处理的时候, 人们通常都是采用普通硅酸盐水泥作为主要的灌浆施工材料, 从而有效的提高了水泥混凝土路面的加固效果。但是这种水泥材料在实际应用的过程中也存在的一定的问题, 如果在采用普通硅酸盐对路面进行灌浆封缝处理时, 持续发现普通有酸盐粒径过大的情况, 那么就很难对路面的细微裂缝进行处理, 使其路面在汽车动力荷载的作用下, 无法满足加固工程预期的效果。而且这种水泥材料, 不仅缺乏经济性, 还具有毒性, 这对社会经济的发展和环境的保护都有严重的影响。因此在当前水泥混凝土路面裂缝处理的过程中, 无毒、经济的超细水泥得到了人们的广泛应用。
2 材料性能试验
灌浆材料性能测试:
(1) 材料的抗折、抗压强度对比。灌浆材料必须要有一定的抗折、抗压强度, 才能满足工程需要。对MFC-GM与普通硅酸盐水泥进行抗折、抗压强度对比试验, 采用标准胶砂试件测试。胶砂强度试验材料配比为W (水) :C (水泥) :5 (标准砂) -0.5:1:2.75 (质量比) , 在相同的养护条件、相同龄期下, 超细水泥的抗折、抗压强度较普通硅酸盐水泥高, 能更好地满足工程需要。 (2) 浆体的流动性。在进行灌浆时, 浆体的流动性是一个很重要的评价指标, 流动性能越好, 灌浆效果越好。 (3) 净浆渗透性能与水灰比的关系。由于超细水泥是一种新型材料, 其相关标准还不成熟, 该试验采用的渗透仪仿照基马式渗透仪制造。仪器主要由筒身、渗透板、可动底座组成, 筒身为透明玻璃, 内直径尺寸为50mm, 高400mm, 体积785ml;渗透板高65mm, 共330个孔, 孔径3mm。测试时, 在渗透仪筒内先加入ISO标准砂, 再灌入配好的浆体, 在常压下静置15min后, 量取浆体渗入砂中的深度, 以此评价浆体的渗透性能。 (4) 净浆强度与水灰比的关系。灌浆材料的强度会随着水灰比的增大而降低, 因此, 在满足可灌性要求的前提下, 应尽量减小水灰比。
3 现场试验
由室内对比试验可知, MFC-GM材料粒径小, 各项性能较普通水泥优越, 更有利于灌浆封缝, 故选择其作为工地上的灌浆材料。兼顾灌浆的强度、流动性能以及渗透性能等, 最终选取w/C一1.0 (质量比) 作为工地灌浆的配比。根据材料热胀冷缩的性质, 冬天气温低时, 裂缝的宽度是最大的有利于灌浆封缝, 最终选择灌浆时间为12月中旬。某地铁线于2002年全线通车 (全长20km) , 通车后3年时间, 路面出现大量裂缝, 有些地方严重破坏, 经全线调查, 选择K3+500~K4+300段作为试验路段。试验步骤简述如下:
3.1 检测
利用贝克曼梁路面弯沉仪进行弯沉差检测, 有些路面板差异弯沉达到0.1mm, 根据交通部《公路水泥混凝土路面养护技术规范》 (JTJ0731-2001) (以下简称《规范》) , 认为板底可能出现脱空现象。
3.2 钻孔定位
根据裂缝分布情况, 每块水泥混凝土板钻孔数目不一, 沿裂缝布孔, 钻孔间距不宜太大, 且位置距自由边不小于50~80cm, 避免浆体从路肩渗出。
3.3 钻孔
用风镐按标定位置钻孔, 深度到路基顶面, 能刚好钻到脱空处最好。
3.4 清缝
用压缩空气把孔与裂缝里的灰尘、杂物等吹出, 以免影响灌浆质量。
3.5 配浆
将MFC-GM8000材料按水灰比1:1配置, 并不时搅拌, 以防沉淀。
3.6 灌浆
采用JZB-2型挤压式注浆机, 压力一般控制在0.2~0.6MPa, 保持压力稳定, 当浆体从面层裂缝中渗出, 再略降低压力, 直至洁净的水流出 (水泥颗粒已沉淀) 。灌浆过程中溢浆的孔及时封堵, 防止压力过度散失。灌浆完后不要立即拔出灌浆头, 当注浆管中压力达到0.2MPa时, 再缓慢拔出, 防止浆体反流。
3.7 交通管制
灌浆完成后的路面板, 严禁车辆通行, 待浆体强度达到3MPa以上时才能允许通行, 一般养护时间为7d。
3.8 检验
试验路段养护期满后, 再次测量路面板的弯沉值, 均达到《规范》要求且路面板上灌浆处理前能用肉眼明显观察到的裂缝已被填充, 能有效防止水分的渗入, 可见灌浆封缝效果已经达到。
4 结论
由此可见, 超细水泥在水泥混凝土路面裂缝处理工程中, 不仅有着良好的加固处理效果, 还具有一定的经济效益, 因此得到了广大施工队伍的青睐。不过, 由于这种施工材料在我国水泥混凝土路面裂缝处理过程中应用得不够成熟, 因此我们在对超细水利应用时, 一定要对其施工质量进行相应的控制处理, 从而确保水泥混凝土路面的裂缝处理加固工程可以达到人们预期的效果。
参考文献
[1]刘冶平, 张良.灌浆技术处治旧水泥混凝土路面应用探讨[J].黑龙江交通科技, 2005 (10) .
硅酸盐水泥混凝土论文 篇9
1 材料要求
1)水泥。普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于拌制水泥稳定碎石混合料,宜采用强度等级不低于425号的早强、缓凝水泥,3 d胶砂强度应不小于18 MPa。水泥初凝时间应不小于3 h、终凝时间不小于6 h;终凝时间不能满足要求的,需要加入适量的缓凝剂加以调节。
2)集料(碎石)。集料颗粒中集料的压碎值应不大于30%,颗粒最大粒径不大于31.5 mm(方孔筛)。同时要求集料的均匀系数不大于10(即通过量为60%的筛孔尺寸与通过量为10%的筛孔尺寸的比值)。集料中0.6 mm以下颗粒塑性指数应不大于12。有机物含量超过2%,硫酸盐含量超过0.25%的集料,不宜使用。
碎石由岩石或砾石轧制而成,应洁净、干燥,并具有足够的强度和耐磨性。其颗粒形状具有棱角,接近立方体,不得含有软质或其他杂质。碎石的最大粒径为31.5 mm。
碎石压碎值应不大于28%,粗集料针片状含量应不大于18%(宜不大于15%)。碎石中小于0.6 mm的颗粒必须做液限和塑性指数试验,要求液限小于28%,塑性指数小于6。合成级配碎石的颗粒组成应符合表1的规定[3]。
3)水。应使用清洁并不含有害物质的水,凡饮用水皆可使用。遇有可疑水源时,应按JTJ 056的规定进行试验,应委托有关部门化验鉴定,并经工程师批准后方可使用。
2 混合料组成设计
1)取工地实际使用的碎石,分别进行水洗筛分,按颗粒组成进行计算,确定各种碎石的组成比例。要求组成混合料的级配应符合表1的规定,且4.75 mm,0.075 mm的通过量应接近级配范围的中值。2)取工地使用的水泥,按不同水泥剂量分组试验。一般水泥剂量按3.5%～6%范围,分别取4种～5种比例(以碎石质量为100)制备混合料(每组试件个数为:偏差系数10%～15%时9个,偏差系数15%～20%时13个),用重型击实法确定各组混合料的最佳含水量和最大干密度。3)为减少基层裂缝,应做到三个限制:在满足设计强度的基础上限制水泥用量;在减少含水泥量的同时,限制细料、粉料用量;根据施工时气候条件限制含水量。施工中要求水泥剂量应不大于5.5%,碎石合成级配中小于0.075 mm颗粒含量宜不大于4%,含水量宜不超过最佳含水量的1%。4)根据确定的最佳含水量,拌制水泥稳定碎石混合料,按要求压实度(重型击实标准,98%)制备混合料试件,在标准条件下养护6 d,浸水1 d后取出,做无侧限抗压强度试验,并计算试验结果的平均值和偏差系数(Cv)。平均抗压强度R应满足下式要求:R>4.0 MPa(1-1.645Cv)(Cv以小数计)。5)水泥稳定碎石7 d浸水无侧限抗压强度代表值R代应不小于设计值(在3.0 MPa～5.0 MPa范围内)。6)取符合强度要求的最佳配合比作为水泥稳定碎石的生产配合比(工地实际采用的水泥剂量应较室内试验确定的剂量多0.5%～1.0%),用重型击实法求得最佳含水量和最大干密度,以指导施工。7)通过与国外沥青稳定基层常用级配及国内相关级配的比较,经过大量的马歇尔试验和强度试验,初选出沥青稳定碎石的级配及配合比设计。
3 混合料拌和与运输
1)开始拌和前,拌合厂的备料应能满足3 d～5 d的摊铺用料。混合料应在中心拌合厂拌和,可采用间歇式或连续式拌和设备。同时,在开始铺筑前,需验证用于施工混合料的配合比。2)每天开始搅拌前,应检查场内各处集料的含水量,计算当天的施工配合比,外加水与天然含水量的总和要比最佳含水量略高。同时,在充分估计施工富余强度时要从缩小施工偏差入手,不得以提高水泥用量的方式提高路面基层强度。3)每天开始搅拌之后,按规定取混合料试样检查级配和水泥剂量;随时在线检查配比、含水量是否变化。高温作业时,早晚与中午的含水量要有区别,要按温度变化及时调整。4)拌合机出料不允许采取自由跌落式的落地成堆、装载机装料运输的办法。一定要配备带活门漏斗的料仓,成品混合料先装入料仓内,由漏斗出料装车运输,装车时车辆应前后移动,分三次装料,避免混合料离析。5)运输车辆在每天开工前,要检验其完好情况,装料前应将车厢清洗干净。运输车辆数量一定要满足拌和出料与摊铺需要,并略有富余。此外,应尽快将拌成的混合料运送到铺筑现场。运距远时,运送混合料的车箱应加以覆盖,以防水分损失过多。
4 摊铺与整型
1)摊铺前应检查摊铺机各部分运转情况,而且每天坚持重复此项工作。调整好传感器臂与控制线的关系;严格控制基层厚度和高程,保证路拱横坡度满足设计要求。2)摊铺机宜连续摊铺。如拌合机生产能力较小,应采用最低速度摊铺,禁止摊铺机停机待料。摊铺机的摊铺速度一般宜在1 m/min左右。3)在摊铺机后面应设专人消除离析现象,应该铲除局部粗集料“窝”,并用新拌混合料填补。4)混合料摊匀后,立即用平地机初步整平和整型。在直线段,平地机由两侧向路中心进行刮平;在平曲线段,平地机由内侧向外侧进行刮平。需要时再返回刮一遍。5)用轻型压路机(或振动压路机静压)立即在刚修平的路段上快速碾压一遍,以暴露潜在的不平整。再用平地机如前那样进行整型,并用上述机再碾压一遍。6)对于局部低洼处,应用齿耙将其表层5 cm以上耙松,并用新拌的水泥混合料找补平整。
5 混合料的碾压
1)每台摊铺机后面,应紧跟三轮或双钢轮压路机,振动压路机和轮胎压路机进行碾压,一次碾压长度一般为50 m～80 m。碾压段落必须层次分明,设置明显的分界标志,有监理旁站。
2)整型后,当混合料的含水量等于或略大于最佳含水量时,立即用停振的振动压路机在全宽范围内先静压1遍～2遍,然后打开振动器均匀压实到重型标准最大干密度的98%以上为止。碾压时振动轮必须重叠。
3)碾压应遵循试铺路段确定的程序与工艺。注意稳压要充分,振压不起浪、不推移。压实时遵循:稳压(遍数适中,压实度达到90%)→轻振动碾压→重振动碾压→胶轮稳压的程序,压至无轮迹为止。碾压过程中,可用核子仪初查压实度,不合格时,重复再压(注意检测压实时间)。碾压完成后用灌砂法检测压实度。
4)在碾压过程结束之前,用平地机再整平一次,使其纵向顺适,路拱和标高符合规定要求,整平时应仔细用路拱板校正,必须将高出部分刮除,并扫出路外。对局部低洼之处,不再进行找补,留待铺筑沥青面层时处理。
6 接缝处理
1)当天两工作段的衔接处,应搭接拌和,即先施工的前一段尾部留5 m～8 m不进行碾压,待第二段施工时,对前段留下未压部分要再加部分水泥重新拌和,并与第二段一起碾压。2)应十分注意每天最后一段末端缝(即工作缝)的处理,工作缝应成直线,而且上下垂直,经过摊铺整型的水泥稳定碎石当天应全部压实,不留尾巴。第二天铺筑时为了使已压成型的稳定边缘不致遭受破坏,应用方木(厚度与其压实后厚度相同)保护,碾压前将方木提出,用混合料回填并整平。
7 养生及交通管制
1)每一段碾压完成后应立即进行质量检查,并开始养生,不得延误。2)养生方法:应将麻布或透水无纺土工布湿润,然后人工覆盖在碾压完成的基层顶面。在整个养生期间都应使水泥稳定碎石层保持潮湿状态,养生结束后,必需将覆盖物清洗干净3)在养生期间如未采用覆盖措施的水泥稳定碎石层上,除洒水车外,应封闭交通,在采用覆盖措施的水泥稳定碎石层上不能封闭交通时,应限制重车通行,其他车辆车速不得超过30 km/h。一般来说,基层养生期不应少于7 d。养生期内洒水车在另外一侧车道上行驶。4)水泥稳定碎石层上立即铺筑沥青面层时,不需太长的养生期,但应始终保持表面湿润,至少洒水养生3 d。养生期满验收合格后可立即浇透层油。
摘要：对旧水泥混凝土路面加铺水泥稳定碎石基层的材料要求、混合料设计方案进行了分析,对加铺工序作了介绍,对其中的具体指标进行了明确,为基层的顺利铺设打下基础。
关键词：水泥混凝土,路面,混合料,碎石基层
参考文献
[1]长安大学长寿命路面结构研究课题组.高速公路长寿命路面典型结构成套技术研究[R].西安:长安大学,2005.
[2]胡长顺,曹东伟.连续配筋混凝土路面结构设计理论与方法研究[J].交通运输工程学报,2001,1(2):57-62.
硅酸盐水泥混凝土论文 篇10
随着国家节能减排和淘汰落后水泥产能的步伐加快, 吉安市水泥企业纷纷加快了调整和转型的步伐, 它们凭借水泥企业自身的资源优势和资金优势, 抓住机会, 找准方向, 加快了企业转型的步伐, 纷纷进入水泥粉磨和商混行业, 向水泥与混凝土产业一体化方向发展。如:江西玉华集团以原江西泰和玉华水泥有限公司为核心企业, 在吉安市的吉州区、新干、峡江、永新、遂川、泰和县分别兴建了2家粉磨站和6家商混搅拌站;与此同时, 江西南方水泥集团在吉安市的吉水、永丰县分别兴建1家粉磨站和1家商混搅拌站。水泥作为我国建筑领域的风向标一向是处于高位运转的态势, 但随着人们盲目地扩大生产线, 竞争压力的加大, 水泥产能处于严重过剩时期, 淘汰落后产能、改变经济模式已成为水泥企业的新出路。
水泥企业进入商砼行业既是市场需求, 也是必然选择。若把水泥粉磨站和商混搅拌站一体化, 不但能延伸产业链, 使水泥企业大规模进入商混, 更能直接面对终端客户, 可以确保混凝土质量, 利用水泥企业的资源优势和资金优势完善我国的商品砼质量和品种。凭借水泥企业自身的销售网点及技术逐渐占领市场, 为混凝土的市场重新划分格局。水泥企业向混凝土行业延伸, 在减少中间资源应用环节之外, 其生产成本的节约及规模扩大将有利于我国商品砼品牌的树立, 也是未来我国商品砼行业发展所迫切需要的。因此, 在资源逐渐匮乏的今天, 走低碳降耗、节能减排就必须要进行转型, 有效整合各方面资源, 在发展水泥、混凝土事业的同时, 也能为我国的节能减排事业作积极贡献, 同时也是在节约自身成本, 赢取最大利润。
水泥混凝土路面基层材料研究 篇11
【关键词】路面病害；基层材料；选择；施工
1.水泥混凝土路面破坏的原因分析
虽然水泥混凝土路面有其独特的优越性，道路的设计标准也在不断提高，但是随着社会的进步，交通事业的快速发展，日益加大的交通量（主要表现在：车辆荷载不断增加，车辆的速度不断加快）使路面所承受的竖向压力和水平推力大大增加，对路面的危害也大大加强，特别使三缝病害加剧并难以控制。
所谓三缝是指施工时期由于混凝土收缩产生的裂缝、预留胀缝和缩缝切缝。三缝产生病害的共同特点是：雨雪水通过缝隙灌入缝内，渗入基层破坏了基层的强度，造成板底基层材料的水稳定性降低，久而久之导致局部沉陷，路面层受荷载时底部就会产生过大的弯拉应力，出现不均匀沉降，在荷载的重复作用下，使混凝土路面产生裂缝、断裂、甚至完全破坏。在病害形成的多种原因中，唧泥是引发病害的主要根源，唧泥是指板接（裂）缝或边缘下的基层细粒料被渗入缝下并积滞在板底的有压水从缝中或边缘处唧出，并由此造成板底面与基层顶层间出现局部范围的脱空，接缝填缝料失效。基层材料不耐冲刷，接缝传荷能力差和重载反复作用是引起唧泥的主要原因。
2.以往水泥混凝土路面基层使用材料的分析
多年来，我国修建的水泥混凝土路面基层多采用水泥稳定土、石灰稳定土、石灰稳定工业废渣等。尽管《水泥混凝土路面设计规范》中指出：“在特重和重交通的公路上，或冰凍地区的潮湿路段及其它地区的过湿路段上，不宜采用石灰土做基层。”但由于石灰稳定土基层施工工艺简单，原材料来源多，造价低等原因，石灰稳定土基层还是广泛被应用于水泥混凝土路面的施工中。通过对城镇及国、省道路的使用情况进行观察调查分析，石灰稳定土（或水泥稳定土）虽然能满足基层的强度要求，但其水稳定性较差，干缩裂缝也比较严重，通车后在比较短的时间内，由于上述的原因就会发生板缝唧浆、掏空、断板病害，从而造成路面破坏。
3.水泥混凝土路面基层材料的合理选择与施工
3.1基层材料的作用与分类
水泥混凝土面层下通常设置基层和垫层，主要有以下几方面的作用。
3.1.1防唧泥
混凝土面层直接放在路基上，会由于路基塑性累计变形量大，细料含量多和抗冲刷能力低而极易产生唧泥现象。铺设基（垫）层后，可减轻以至消除唧泥的产生。
3.1.2防冰冻
可以减少路基的冰冻深度。
3.1.3防水
可以排除进入面层板下的水分，以及隔断地下水毛细上升。
3.1.4减少路基顶面的压力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响
用于水泥混凝土路面的基层和垫层类型可分为粒料类（碎石、砂砾等）、稳定类（水泥、石灰或沥青稳定粒料或土）和素混凝土三大类。
3.2基层材料的选择与施工
通过对水泥混凝土路面基层破坏的原因分析，本着经济、合理和实用的原则，我们选择不同的材料进行了大量的试验工作，提出了二灰碎石方法、煤矸石方法和水泥粉煤灰方法等三种基层材料构成方法。其中作为承重层的基层材料，我们认为在安阳地区选用二灰碎石方法比较合适。二灰碎石能很好地缓解裂缝的发展，对改进路面的破坏起到很大的作用。二灰碎石拌和摊铺后有一定孔隙，水稳定性好，有少量的水灌入时它可自行吸纳，不会形成面板底面与二灰碎石界面存水现象，这一部位不存水，唧浆病害就不会发生。如果再选用15cm贫混凝土做为垫层，效果会更好，即使有水灌入，板底界面缝隙很小，不会大量存水，且上下层材料都是刚度较高的板体，有少量的存水也无浆无唧，从而避免了由于唧泥的原因使路面破坏的现象。在施工中应根据石灰和粉煤灰的特性，合理安排施工。根据粉煤灰含有大量的SiO2、Al2O3等能反应产生凝胶的活性物质，它们在粉煤灰中以球形玻璃体的形式存在，这种球形玻璃体比较稳定，表面又相当致密，不易水化，二灰碎石的早期反应主要是石灰与水和空气的反应，形成早期强度，因此，要求石灰必须经过充分的消解、过筛，保证消解后的石灰不含有灰块和生石灰块。对于二级及二级以下等级的公路，石灰的有效氧化钙和氧化镁含量必须满足不低于三级石灰。对于二级以上的公路要求石灰有效氧化钙和氧化镁含量必须满足不低于二级石灰。在选用粉煤灰时，一定要选择多家进行比较，要特别注重三个方面的要求：（1）粉煤灰中的含碳量，含碳量是指在800 ~900℃温度下能烧失的量，由于粉煤灰中的含碳量过多会影响其活性，虽然在我国《公路路面基层施工技术规范》中对烧失量未作具体规定，但是室内试验表明，含碳量超过约30%，就会对混合料的强度有明显影响，因此粉煤灰的烧失量一般应小于20%。（2）氧化物含量（SiO2+Al2O3+Fe2O3）。粉煤灰中氧化物的含量对二灰碎石的强度有明显的影响。粉煤灰中氧化物含量越大，二灰混合料的抗压强度越高，因此，氧化物的含量要大于70%。（3）细度。粉煤灰颗粒的粗细直接影响与石灰反应生成物的数量，从而影响混合料的强度，粉煤灰的颗粒愈细，比表面积越大，粉煤灰的活性愈强，从而加大了反应速度，提高了混合料的抗压强度。根据我们当地的粉煤灰试验结果： SiO2+Al2O3+Fe2O3含量为89. 4%，烧失量为13. 2% ，比表面积为2650g/cm3，可充分满足施工的要求，保证工程质量。
由于粉煤灰的反应速度比较慢，在较长的时间内应保持有充分的水份，所以必须保证良好的养护，合理选择养护期。根据我们实验室做不同龄期的无侧限强度试验及路上取芯做强度试验，二灰碎石施工完成后的养护时间应不少于14天。
几年来根据县乡村村通公路的国家政策和时代的发展，为更好地适应当前的形式，在针对县乡路的修筑中，本着“就地取材，因地制宜”的原则，在充分考虑路面基层刚度、强度、稳定性等因素下，我们大胆选用煤矸石作为路面基层，并进行了大胆的尝试。
4.结束语
水泥混凝土路面的基层材料不论选择何种材料，都应该在防唧泥、防冰冻、防水、减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响几个方面上认真考虑，同时应结合本地的实际情况，综合混合料在强度、抗裂和经济几方面的特点，进行对比筛选，确定设计施工方案。水泥混凝土路面基层材料的选择，首先要有良好的水稳定性和一定的刚度、强度；其次要充分考虑“因地制宜，就地取材”的原则，尽量降低工程造价，不同的材料用于不同的路面基层，由于各地方的情况不尽相同，一种新型材料的运用必须经过大量的试验，才能用于道路的施工，避免出现浪费，给国家造成损失。■
【参考文献】
［１］赵永国.公路灾害防治与新技术应用［M］.北京:人民交通出版社.2004.
水泥混凝土路面设计 篇12
水泥混凝土路面有很多的优点:路面强度高、承载能力大, 耐磨耗能力强, 能见度好, 使用寿命长, 养护费用少, 行车的油耗也较沥青路面少10%-15%, 正因为有这些优点, 所以水泥混凝土路面在许多省市广泛使用, 也取得了比较好的效果。
1 水泥混凝土路面设计中的理论依据问题
1.1 路面设计指标可靠度的分折
公路工程结构的设计安全等级为3个等级.路面工程的安全等级仅考虑高速公路。一级公路和二级公路的路面, 相应的安全等级要求规定为一级、二级和三级。为三级和四级公路路面增加一个设计安全等级———四级。并规定了相应的设计基准期为20MPa;而设计安全等级为四级的路面结构的目标可靠指标和目标可靠度。系按前三级的数值级差递降得到的。按施工技术、施工质量控制和管理要求达到和可能达到的具体水平, 选用其他等级。降低选用的变异水平等级, 须增加混凝土面层的设计厚度要求;而提高选用的变异水平等级, 则可降低混凝土面层的设计厚度或混凝土的设计强度要求。可通过技术经济分析和比较予以确定但对于高速公路的路面, 为保证优良的行驶质量, 不宜降低变异水平等级材料性能和结构尺寸参数的变异水平等级.按施工技术、施工质量控制和管理水平分为低、中、高三级。由滑模或轨道式施工机械施工, 并进行认真, 严格的施工质量控制和管理的工程, 可选用低变异水平等级。由滑模或轨道式施工机械施工, 但施工质量控制和管理水平较弱的工程, 或者采用小型机具施工, 而施工质量控制和管理认真、严格的工程可选用中低变异水平等级。采用小型机具施工, 施工质量控制和管理水平较弱的工程。可选用高变异水平等级。
设计时, 可依据各设计参数变异系数值在各变异水平等级变化范围内的情况选择可靠度系数。目标可靠度是所设计路面结构应具有的可靠度水平。它的选取是一个工程经济问题:目标可靠度定得较高, 则所设计的路面结构较厚, 初期修建费用较高。但使用期间的养护费用和车辆运行费用较低;目标可靠度定得较低, 初期修建费用可降低, 但养护费用和车辆运行费用需提高。通常采用“校准法”来确定目标可靠度。“校准法”是对按现行设计规范或设计方法设计的已有路面进行隐含可靠度的分析, 参照隐含可靠度制定目标可靠度, 则所设计的路面结构接纳了以往的工程设计和使用经验, 包含了与原有设计方法相等的可接受性和经济合理性。
1.2 交通量计算取值的分析
轴载换算公式是以等效疲劳断裂损坏原则导出的。对于同一路面结构, 轴载和标准轴载产生相同疲劳损耗时。才能等效换算。在交通调查分析双向交通的分布情况时, 应选取交通量方向分配系数, 一般可取0.5;并依据设计公路的车道数.确定交通量车道分配系数 (应剔除2轴4轮以下的客、货车交通量) , 即为设计车道的年平均日货车交通量ADTT, 然后用轴载当量换算系数法或车辆当量轴载系数法求得) , 再根据设计基准期l和轮迹分布系数、交通量增长率求得累计f用次数N, 确定交通分级。
1.3 水泥混凝土路面结构组合的设计分析
对于路基用土, 高液限粘土及含有机质细粒土, 不能用做高速公路和一级公路的路床填料或二级和二级以下公路的上路床填料;高液限粉土及塑性指数大于16或膨胀率大于3%的低液限粘土, 不能用做高速公路和一级公路的上路床填料。因条件限制而必须采用上述土做填料时, 应掺加石灰或水泥等结合料进行改善。对于基层材料选择时。特重交通适宜贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土时, 设计计算应按复合式路面分析。且强度以试验为准对水泥混凝土面层下基层的首要要求是抗冲刷能力不耐冲刷的基层表面。在渗入水和荷载的共同作用下会产生淤泥、板底脱空和错台等病害, 导致行车的不舒适, 并加速和加剧板的破裂。混凝土面层下采用贫混凝土基层, 主要是为了增加基层的抗冲刷能力, 并不要求它有很高的强度。高强度的贫混凝土并不能使面层厚度降低很多, 反而会增加混凝土面层的温度翘曲应力, 并产生会影响到面层的收缩裂缝。另外.新规范取消了基层顶面综合模量的规定值的要求。
对于面层板来说, 我国绝大部分混凝土路面的横向缩缝均未设传力杆。不设传力杆的主要原因是施工不便。但接缝是混凝土路面的最薄弱处, 唧泥和错台病害, 除了基层不耐冲刷外.接缝传荷能力差也是一个重要原因。同时, 在出现唧泥后。无传力杆的接缝由于板边挠度大而容易迅速产生板块断裂。此外, 接缝无传力杆的旧混凝土面层在考虑设置沥青加铺层时.往往会因接缝传荷能力差易产生反射裂缝而不得不加大加铺层的厚度。为了改善混凝土路面的行驶质量, 保证混凝土路面的使用寿命, 便于在使用后期铺设加铺层, 新规定了在承受特重和重交通的普通混凝土面层的横向缩缝内必须设置传力杆。另外, 新规范仅强调了在邻近桥梁或其他固定构造物处设置胀缝, 取消了变坡点、小半径曲线设胀缝的限制, 使行车更顺畅。
2 路面接缝处理的设计
水泥混凝土路面接缝多, 易于损坏, 尤其是胀缝位置面板破损较为普遍和严重。有的道路在通车l～3年后逐步破碎损坏。破损率高达50%～90%以上。究其原因是多方面, 影响因素也复杂, 但笔者认为主要是胀缝的构造问题、施工工艺及管理问题。从胀缝设计构造的角度主要解决位置设置、构造型式、传力杆设置和面板局部加强。要尽可能少设或不设胀缝, 特别是平纵线形标准较高的平原微丘地形设置长间距胀缝, 或只在结构物衔接处。这一点已经在国外工程中得到证实。其次一般常用的胀缝型式为设传力杆和不设传力杆两大类, 不设传力杆的胀缝其传荷能力较差, 在重车反复作用下, 胀缝的两侧容易发生错台。而设传力杆的胀缝, 其传荷性能较好, 从实际的应用效果来看, 设传力杆的胀缝能较好的抑制胀缝病害, 因此建议对于交通量大、重载车多的公路和城市道路采用传力杆的胀缝为最佳;反之可采用不设传力杆的枕梁式胀缝。但为了减少车辆反复冲击作用, 枕梁上最好设置一层缓冲橡胶垫。根据传荷受力的需要设置传力杆。传力杆宜用直径为32～35较粗的光园钢筋, 同时胀缝两侧30～40mm面板范围内因传力杆存在而受力复杂, 应在胀缝两侧30～40cm水泥混凝土板内布置加强钢筋。
3 结语
综上所述, 在公路水泥混凝土路面设计中, 还有许多问题, 只有认真研究设计规范, 并结合生产实际, 才能设计出经济合理的路面结构
参考文献
[1]JTG D40-2002公路水泥混凝土路面设计规范.