白色路面混凝土配合比设计（侯永生）.ppt [兼容模式]

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1 白 色 路 面 水 泥 混 凝 土 配 合 比 设 计 河 北 省 交 通 规 划 设 计 院 侯 永 生 2012 年 6 月

2 主 要 内 容 一 二 三 四 五 六 白 色 路 面 混 凝 土 的 种 类 及 特 性 要 求 配 合 比 设 计 的 调 查 阶 段 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 配 合 比 设 计 的 试 配 调 整 阶 段 我 单 位 相 关 研 究 项 目

3 一 白 色 路 面 混 凝 土 的 种 类 及 特 性 要 求 1 种 类 位 置 材 料 配 筋 情 况 施 工 方 式 面 层 混 凝 土 基 层 混 凝 土 普 通 低 塑 性 混 凝 土 纤 维 低 塑 性 混 凝 土 无 配 筋 配 筋 无 配 筋 配 筋 滑 模 摊 铺 机 三 辊 轴 机 组 小 型 机 具 普 通 干 硬 性 混 凝 土 无 配 筋 沥 青 摊 铺 机 摊 铺 压 路 机 械 贫 混 凝 土 无 配 筋 碾 压 低 塑 性 贫 混 凝 土 无 配 筋 滑 模 摊 铺 式 干 硬 性 贫 混 凝 土 无 配 筋 碾 压 摊 铺 式

4 一 白 色 路 面 混 凝 土 的 种 类 及 特 性 要 求 2 特 性 要 求 (1) 承 受 弯 拉 疲 劳 应 力 和 温 度 疲 劳 应 力 为 主 (2) 使 用 环 境 恶 劣 : 磨 损 环 境 : 承 受 车 辆 及 风 沙 磨 耗 气 候 环 境 : 冻 融 大 气 海 风 及 汽 车 尾 气 污 染 侵 蚀 环 境 : 酸 雨 除 冰 盐 或 硫 酸 盐 等 (3) 抗 裂 性 能 要 求 高 (4) 平 整 度 要 求 高 (5) 使 用 中 的 损 害 是 不 可 逆 的 (6) 维 修 更 换 困 难

5 二 配 合 比 设 计 的 调 查 阶 段 1 混 凝 土 使 用 环 境 调 查 环 境 类 别 环 境 指 标 环 境 作 用 混 凝 土 指 标 冻 融 环 境 最 冷 月 平 均 温 度 冻 融 破 坏 含 气 量 平 均 气 泡 间 距 系 数 盐 冻 环 境 最 冷 月 平 均 温 度 盐 冻 破 坏 含 气 量 平 均 气 泡 间 距 系 数 温 度 环 境 最 冷 月 平 均 温 度 最 热 月 平 均 温 度 温 差 温 度 疲 劳 破 坏 线 膨 胀 系 数 湿 度 环 境 年 平 均 降 水 量 年 平 均 湿 度 湿 度 差 收 缩 破 坏 抗 裂 性 能 风 蚀 环 境 最 大 风 力 平 均 风 力 表 层 剥 落 破 坏 耐 磨 性 抗 裂 性 碳 化 环 境 大 气 碳 化 汽 车 尾 气 碳 化 碱 度 下 降 碱 度 钢 筋 锈 蚀 化 学 侵 蚀 环 境 酸 雨 氯 离 子 硫 酸 盐 等 侵 蚀 破 坏 抗 渗 性 抗 侵 蚀 性 能 碱 骨 料 反 应 集 料 碱 活 性 碱 骨 料 破 坏 混 凝 土 碱 含 量 集 料 碱 活 性 磨 耗 环 境 交 通 量 路 面 磨 损 疲 劳 磨 损 耐 磨 性 荷 载 环 境 交 通 量 疲 劳 破 坏 弯 拉 强 度

6 二 配 合 比 设 计 的 调 查 阶 段 2 混 凝 土 施 工 环 境 调 查 环 境 类 别 环 境 指 标 环 境 作 用 混 凝 土 指 标 施 工 机 械 摊 铺 方 式 振 动 成 型 方 式 施 工 性 能 强 度 均 匀 性 坍 落 度 改 进 VC 值 强 度 变 异 系 数 运 输 条 件 运 输 方 式 运 输 距 离 施 工 性 能 损 失 坍 落 度 损 失 凝 结 时 间 构 件 情 况 厚 度 配 筋 情 况 混 凝 土 均 匀 性 粗 集 料 最 大 粒 径 温 度 环 境 施 工 温 度 温 差 湿 度 环 境 施 工 湿 度 湿 度 差 施 工 性 能 损 失 收 缩 破 坏 坍 落 度 损 失 凝 结 时 间 水 化 热 抗 裂 性 能 风 力 环 境 最 大 风 力

7 二 配 合 比 设 计 的 调 查 阶 段 3 混 凝 土 技 术 指 标 确 定 性 能 指 标 施 工 性 能 坍 落 度 坍 落 度 损 失 改 进 VC 值 凝 结 时 间 含 气 量 表 观 密 度 泌 水 率 力 学 性 能 弯 拉 强 度 劈 裂 抗 拉 强 度 抗 压 强 度 弹 性 模 量 耐 久 性 能 抗 渗 性 抗 冻 性 平 均 气 泡 间 距 系 数 耐 磨 性 抗 化 学 侵 蚀 性 抗 裂 性 碱 含 量 氯 离 子 含 量

8 三 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 1 水 泥 品 种 : 特 重 重 交 通 路 面 宜 采 用 旋 窑 道 路 硅 酸 盐 水 泥, 也 可 采 用 旋 窑 硅 酸 盐 水 泥 或 普 通 硅 酸 盐 水 泥 ; 中 轻 交 通 的 路 面 可 采 用 矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 ; 低 温 天 气 施 工 或 有 快 通 要 求 的 路 段 可 采 用 R 型 水 泥, 此 外 宜 采 用 普 通 型 水 泥 细 度 : 凝 结 快, 水 化 放 热 集 中, 早 期 强 度 高, 泌 水 性 小, 需 水 量 大, 干 缩 大, 抗 裂 性 差 碱 含 量 :Na2O+0.658K2O 0.6% 矿 物 成 份 : 水 化 速 度 :C3A>C2S>C3S>C4AF 水 化 热 :C3A>C3S>C4AF>C2S 强 度 :C3S>C2S>C4AF>C3A 耐 化 学 侵 蚀 :C4AF>C2S>C3S>C3A 干 缩 性 :C3A>C3S>C2S>C4AF 出 厂 温 度 : 散 装 水 泥 的 夏 季 出 厂 温 度 : 南 方 不 宜 高 于 65, 北 方 不 宜 高 于 55 ; 混 凝 土 搅 拌 时 的 水 泥 温 度 : 南 方 不 宜 高 于 60, 北 方 不 宜 高 于 50, 且 不 宜 低 于 10

9 三 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 2 细 骨 料 细 集 料 应 采 用 质 地 坚 硬 耐 久 洁 净 的 天 然 砂 机 制 砂 或 混 合 砂 高 速 公 路 一 级 公 路 二 级 公 路 及 有 抗 ( 盐 ) 冻 要 求 的 三 四 级 公 路 混 凝 土 路 面 使 用 的 砂 应 不 低 于 Ⅱ 级, 无 抗 ( 盐 ) 冻 要 求 的 三 四 级 公 路 混 凝 土 路 面 碾 压 混 凝 土 及 贫 混 凝 土 基 层 可 采 用 Ⅲ 级 砂 特 重 重 交 通 混 凝 土 路 面 宜 使 用 河 砂, 砂 的 硅 质 含 量 不 应 低 于 25 % 细 度 模 数 : 宜 为 中 砂, 细 度 模 数 在 2.5~2.9 之 间 的 砂 较 为 好 用, 也 可 使 用 细 度 模 数 在 2.0~3.5 之 间 的 砂 含 泥 量 : 对 强 度 耐 久 性 外 加 剂 适 应 性 影 响 较 大,Ⅱ 级 砂 用 做 路 面 时, 含 泥 量 应 小 于 2% 碱 活 性 : 经 碱 集 料 反 应 试 验 后, 由 砂 配 制 的 试 件 无 裂 缝 酥 裂 胶 体 外 溢 等 现 象, 在 规 定 试 验 龄 期 的 膨 胀 率 应 小 于 0.10%

10 三 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 3 粗 骨 料 粗 集 料 应 使 用 质 地 坚 硬 耐 久 洁 净 的 碎 石 碎 卵 石 和 卵 石 高 速 公 路 一 级 公 路 二 级 公 路 及 有 抗 冻 ( 盐 ) 要 求 的 三 四 级 公 路 混 凝 土 路 面 使 用 的 粗 集 料 级 别 应 不 低 于 Ⅱ 级, 无 抗 ( 盐 ) 冻 要 求 的 三 四 级 公 路 混 凝 土 路 面 碾 压 混 凝 土 及 贫 混 凝 土 基 层 可 使 用 Ⅲ 级 粗 集 料 有 抗 ( 盐 ) 冻 要 求 时,Ⅰ 级 集 料 吸 水 率 不 应 大 于 1.0%; Ⅱ 级 集 料 吸 水 率 不 应 大 于 2.0% 针 片 状 含 量 : 压 碎 指 标 值 : 颗 粒 级 配 : 掺 配 后 的 粗 集 料 松 散 堆 积 密 度 1500 kg/m3, 紧 密 空 隙 率 40%

11 三 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 4 外 加 剂 各 交 通 等 级 路 面 桥 面 混 凝 土 宜 选 用 减 水 率 大 坍 落 度 损 失 小 可 调 控 凝 结 时 间 的 复 合 型 减 水 剂 引 气 剂 应 选 用 表 面 张 力 降 低 值 大 水 泥 稀 浆 中 起 泡 容 量 多 而 细 密 泡 沫 稳 定 时 间 长 不 溶 残 渣 少 的 产 品 有 抗 冰 ( 盐 ) 冻 要 求 地 区, 各 交 通 等 级 路 面 桥 面 路 缘 石 路 肩 及 贫 混 凝 土 基 层 必 须 使 用 引 气 剂 ; 无 抗 冰 ( 盐 ) 冻 要 求 地 区, 二 级 及 二 级 以 上 公 路 路 面 混 凝 土 中 应 使 用 引 气 剂 外 加 剂 重 点 关 注 指 标 : 减 水 率, 坍 落 度 保 持, 引 气 量, 适 应 性

12 三 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 5 掺 合 料 (1) 粉 煤 灰 的 选 用 : 粉 煤 灰 按 质 量 情 况 分 为 三 级,Ⅰ 级 粉 煤 灰 可 用 于 有 抗 冻 防 腐 蚀 等 耐 久 性 要 求 的 钢 筋 混 凝 土 和 预 应 力 混 凝 土 结 构 Ⅱ 级 粉 煤 灰 可 用 于 钢 筋 混 凝 土 和 素 混 凝 土 结 构, 不 宜 用 于 预 应 力 混 凝 土 结 构 当 Ⅱ 级 粉 煤 灰 得 需 水 量 比 不 大 于 100% 时, 可 用 于 有 抗 冻 防 腐 蚀 等 耐 久 性 要 求 的 混 凝 土 Ⅲ 级 粉 煤 灰 可 用 于 贫 混 凝 土 碾 压 混 凝 土 基 层 或 复 合 式 路 面 下 面 层 (2) 矿 粉 的 选 用 : 矿 粉 的 主 要 特 点 是 具 有 自 水 化 性 ( 在 有 足 够 碱 度 条 件 下 ) 掺 量 大 抗 侵 蚀 性 能 好 矿 粉 混 凝 土 的 早 期 强 度 比 粉 煤 灰 混 凝 土 高, 几 乎 可 适 用 于 各 种 类 型 的 混 凝 土, 尤 其 适 用 于 海 水 盐 碱 等 具 有 侵 蚀 性 破 坏 环 境 中 的 混 凝 土 结 构 (3) 硅 灰 的 选 用 : 硅 灰 最 大 的 特 点 是 早 强 高 强 配 制 的 混 凝 土 密 实 度 好, 缺 点 是 掺 量 大 时 收 缩 大 硅 灰 可 用 于 配 制 有 早 强 要 求 强 度 等 级 高 混 凝 土 结 构 以 及 对 抗 冻 抗 渗 抗 侵 蚀 抗 冲 磨 抑 制 碱 骨 料 反 应 等 要 求 高 的 混 凝 土 硅 灰 混 凝 土 适 用 于 低 温 或 负 温 情 况 下 施 工 当 硅 灰 混 凝 土 在 炎 热 季 节 施 工 时, 应 控 制 混 凝 土 的 温 升 干 缩 与 自 收 缩, 避 免 因 收 缩 产 生 裂 缝 掺 合 料 重 点 关 注 : 细 度 烧 失 量 活 性 指 数

13 三 配 合 比 设 计 的 原 材 料 选 择 阶 段 6 混 凝 土 用 水 及 环 境 水 拌 合 用 水 可 采 用 饮 用 水 当 采 用 其 他 来 源 的 水 时, 水 的 品 质 应 符 合 下 表 的 要 求 拌 合 用 水 的 技 术 要 求 项 目 预 应 力 混 凝 土 钢 筋 混 凝 土 素 混 凝 土 ph 值 >4.5 >4.5 >4.5 不 溶 物 (mg/l) <2000 <2000 <5000 可 溶 物 (mg/l) <2000 <5000 <10000 氯 化 物 ( 以 Cl - 计 )(mg/l) <500 <1000 <3500 硫 酸 盐 ( 以 SO 4 2- 计 )(mg/l) <600 <2000 <2700 碱 含 量 ( 以 当 量 Na 2 O 计 )(mg/l) <1500 <1500 <1500 凝 结 时 间 差 (min) 抗 压 强 度 比 (%) 注 :1 拌 合 用 水 不 得 采 用 海 水 当 混 凝 土 处 于 氯 盐 环 境 时, 拌 合 水 氯 离 子 含 量 应 不 大 于 200mg/L 对 于 使 用 钢 丝 或 经 热 处 理 钢 筋 的 预 应 力 混 凝 土, 拌 合 水 氯 离 子 含 量 不 得 超 过 350mg/L 2 养 护 用 水 除 不 溶 物 可 溶 物 可 不 作 要 求 外, 其 他 项 目 应 符 合 上 表 的 规 定 养 护 用 水 不 得 采 用 海 水 30 90

14 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 配 合 比 设 计 的 原 则 是 在 兼 顾 经 济 性 的 同 时 满 足 混 凝 土 的 施 工 性 能 指 标 承 载 性 能 指 标 和 耐 久 性 能 指 标 目 的 是 确 定 混 凝 土 的 组 成 材 料 及 材 料 间 比 例 这 就 需 要 一 组 设 计 理 论 确 定 其 组 成 材 料 的 用 量 在 路 面 混 凝 土 配 合 比 设 计 中 使 用 的 理 论 有 以 下 几 种 : 1 弯 拉 强 度 理 论 确 定 胶 凝 材 料 与 水 的 比 例 2 用 水 量 满 足 施 工 性 理 论 确 定 水 与 胶 凝 材 料 各 自 用 量 3 复 合 胶 凝 材 料 理 论 确 定 水 泥 与 掺 合 料 比 例 4 绝 对 体 积 理 论 确 定 粗 细 集 料 总 量 5 最 大 密 实 度 理 论 确 定 粗 细 集 料 比 例 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 满 足 耐 久 性 要 求

15 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 1 弯 拉 强 度 理 论 弯 拉 强 度 理 论 仍 然 采 用 的 是 强 度 与 水 灰 比 w / c 成 反 比 的 这 种 大 多 数 配 合 比 设 计 方 法 的 观 点 这 种 观 点 认 为 在 水 泥 强 度 固 定 的 条 件 下, 水 灰 比 是 决 定 混 凝 土 强 度 的 最 主 要 因 素, 其 他 ( 加 水 量 砂 率 石 子 粒 径 ) 都 是 次 要 因 素, 可 忽 略 不 计

16 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 1 弯 拉 强 度 理 论 水 泥 混 凝 土 路 面 结 构 分 析 采 用 弹 性 地 基 板 理 论, 以 面 层 板 在 设 计 基 准 期 内, 在 行 车 荷 载 和 温 度 梯 度 综 合 作 用 下, 不 产 生 疲 劳 断 裂 作 为 设 计 标 准 ; 并 以 最 重 轴 载 和 最 大 温 度 梯 度 综 合 作 用 下, 不 产 生 极 限 断 裂 作 为 验 算 标 准 因 此, 水 泥 混 凝 土 的 强 度 设 计 采 用 28d 龄 期 的 弯 拉 强 度 作 为 设 计 指 标, 弯 拉 强 度 与 水 灰 比 经 验 关 系 式 为 : 碎 石 或 碎 卵 石 混 凝 土 W C = 卵 石 混 凝 土 W C = f c f s f c f s W/C 水 灰 比 ; fc 配 制 28d 弯 拉 强 度 的 均 值 (MPa) fs 水 泥 实 测 28d 抗 折 强 度 (MPa);

17 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 1 弯 拉 强 度 理 论 配 制 28d 弯 拉 强 度 的 均 值 f c 的 确 定 f r c = + f c f c 配 制 28d 弯 拉 强 度 的 均 值 (MPa); f r 设 计 弯 拉 强 度 标 准 值 (MPa); t 保 证 率 系 数 s 弯 拉 强 度 试 验 样 本 的 标 准 差 (MPa c v 弯 拉 强 度 变 异 系 数 v ts

18 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 2 施 工 性 能 确 定 用 水 量 理 论 在 满 足 施 工 稠 度 的 条 件 下, 加 水 量 越 少 配 制 的 混 凝 土 质 量 越 好, 也 最 经 济 水 在 混 凝 土 中 具 有 两 个 重 要 作 用 : 水 化 作 用 和 润 滑 作 用 提 供 胶 凝 材 料 水 化 反 应 所 需 水 在 混 凝 土 总 用 水 量 中 所 占 比 例 较 少, 一 般 为 水 泥 用 量 的 17% 左 右 大 部 分 起 润 滑 作 用, 它 是 混 凝 土 形 成 可 施 工 性 的 关 键, 该 部 分 水 量 的 多 少 与 所 要 求 的 坍 落 度 等 施 工 性 能 有 直 接 关 系 起 润 滑 作 用 的 水 在 混 凝 土 浇 筑 振 捣 完 成 后 逐 步 向 混 凝 土 表 面 渗 透 蒸 发 掉, 而 在 混 凝 土 结 构 中 形 成 大 大 小 小 的 渗 水 通 道, 这 些 渗 水 通 道 是 混 凝 土 在 工 作 状 态 中 遭 受 环 境 介 质 侵 害 的 根 本 性 原 因, 它 的 状 况 直 接 关 系 到 混 凝 土 的 强 度 与 耐 久 性

19 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 2 施 工 性 能 确 定 用 水 量 理 论 (1) 滑 模 摊 铺 时 的 最 大 单 位 用 水 量 卵 石 混 凝 土 不 宜 大 于 155±5 kg/m 3 ; 碎 石 不 宜 大 于 160±5 kg/m 3 (2) 三 辊 轴 机 组 摊 铺 时 的 最 大 单 位 用 水 量 卵 石 混 凝 土 不 宜 大 于 148±5 kg/m 3 ; 碎 石 不 宜 大 于 153±5 kg/m 3 (3) 小 型 机 具 摊 铺 时 的 最 大 单 位 用 水 量 卵 石 混 凝 土 不 宜 大 于 145±5 kg/m 3 ; 碎 石 不 宜 大 于 150±5 kg/m 3 (4) 依 据 选 用 坍 落 度 和 砂 率 计 算 用 水 量 经 验 公 式 : 碎 石 :W o = S L S P 卵 石 :W o = S L S P

20 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 3 复 合 胶 凝 材 料 理 论 掺 合 料 在 混 凝 土 中 的 掺 加 不 仅 仅 具 有 经 济 效 益, 更 重 要 的 是 对 耐 久 性 的 改 善 现 在, 掺 合 料 作 为 胶 凝 材 料 一 部 分 替 代 水 泥 以 复 合 胶 凝 材 料 概 念 在 混 凝 土 中 起 作 用 (1) 掺 合 料 的 掺 量 应 通 过 试 验 确 定, 并 应 参 考 JGJ55 和 JTG/T B07-01 有 关 最 大 掺 量 限 值 (2) 掺 合 料 用 量 的 计 算 有 超 量 取 代 法 和 实 测 复 合 胶 凝 材 料 强 度 两 种 方 法 复 合 胶 凝 材 料 强 度 可 按 设 计 掺 量 实 测 胶 凝 材 料 抗 折 强 度, 也 可 统 计 分 析 掺 合 料 影 响 系 数 备 用

21 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 4 绝 对 体 积 理 论 混 凝 土 组 成 材 料 绝 对 体 积 的 总 和 ( 包 括 空 气 体 积 ) 等 于 混 凝 土 的 体 积 C 0 /ρ c +F 0 /ρ f +S 0 /ρ s +G 0 /ρ g +W 0 /ρ w +10a=1000 C 0 F 0 S 0 +G 0 W 0 分 别 为 每 立 方 米 混 凝 土 中 水 泥 掺 合 料 砂 石 水 的 用 量 (kg); ρ c ρ f ρ s ρ g ρ w 分 别 为 水 泥 砂 石 水 的 视 密 度 (g/cm 3 ) a 混 凝 土 含 气 量 百 分 数

22 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 5 最 大 密 实 度 理 论 最 大 密 实 度 理 论 要 求 混 凝 土 的 集 料 所 占 据 的 相 对 体 积 尽 可 能 地 多, 集 料 颗 粒 之 间 的 空 隙 由 具 有 一 定 水 胶 比 的 浆 体 填 充 这 样 可 以 使 混 凝 土 在 具 有 良 好 工 作 性 的 前 提 下 胶 结 浆 体 含 量 达 到 最 小, 以 降 低 混 凝 土 工 作 度 的 经 时 损 失 水 化 热 收 缩 徐 变 等 简 单 的 密 实 度 理 论 考 虑 粗 细 集 料 的 颗 粒 搭 配 问 题, 而 完 全 的 最 大 密 实 度 理 论 包 括 水 泥 和 掺 合 料 的 颗 粒 级 配 问 题 也 在 考 虑 之 内

23 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 5 最 大 密 实 度 理 论 在 配 合 比 设 计 中 可 由 以 下 步 骤 确 定 最 佳 砂 率 来 反 映 粗 细 集 料 的 填 充 效 益 和 浆 体 的 润 滑 效 应 (1) 粗 集 料 分 级 比 例 的 确 定, 将 不 同 粒 级 粗 集 料 按 不 同 比 例 测 定 紧 密 堆 积 密 度, 取 其 最 大 紧 密 堆 积 密 度 时 的 比 例 为 粗 集 料 分 级 比 例 (2) 按 确 定 的 粗 集 料 分 级 比 例, 选 择 不 同 砂 率 测 定 粗 细 集 料 的 紧 密 堆 积 密 度, 取 其 最 大 紧 密 堆 积 密 度 时 的 比 例 为 最 佳 砂 率 (3) 通 过 试 拌, 根 据 和 易 性 情 况 适 当 调 整 砂 率

24 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (1) 最 大 水 胶 比 和 最 小 水 泥 用 量 公 路 等 级 高 速 一 级 公 路 二 级 公 路 三 四 级 公 路 最 大 水 灰 ( 胶 ) 比 抗 冰 冻 要 求 最 大 水 灰 ( 胶 ) 比 抗 盐 冻 要 求 最 大 水 灰 ( 胶 ) 比 最 小 单 位 水 泥 用 量 (kg/m 3 ) 抗 冰 ( 盐 ) 冻 时 最 小 单 位 水 泥 用 量 (kg/m 3 ) 掺 粉 煤 灰 时 最 小 单 位 水 泥 用 量 (kg/m 3 ) 抗 冰 ( 盐 ) 冻 掺 粉 煤 灰 最 小 单 位 水 泥 用 量 (42.5 级 水 泥 )(kg/m 3 ) 42.5 级 级 级 级 级 级

25 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (2) 抗 冻 性 根 据 当 地 路 面 有 无 抗 冻 性 或 抗 盐 冻 性 要 求 及 混 凝 土 最 大 公 称 粒 径, 路 面 与 桥 面 混 凝 土 含 气 量 及 最 大 气 泡 间 距 系 数 宜 符 合 下 表 的 规 定 严 寒 地 区 路 面 与 桥 面 混 凝 土 抗 冻 标 号 不 宜 小 于 F250; 寒 冷 地 区 不 宜 小 于 F200 次 混 凝 土 含 气 量 及 允 许 偏 差 (%) 最 大 公 称 粒 径 (mm) 无 抗 冻 性 要 求 有 抗 冻 性 要 求 有 抗 盐 冻 要 求 ± ± ± ± ± ± ± ± ±0.5 最 大 平 均 气 泡 间 距 系 数 (μm) 公 路 等 级 环 境 高 速 一 级 公 路 其 他 公 路 严 寒 地 区 寒 冷 地 区 冰 冻 盐 冻 冰 冻 盐 冻

26 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (3) 侵 蚀 性 环 境 在 海 风 酸 雨 除 冰 盐 或 硫 酸 盐 等 腐 蚀 环 境 影 响 范 围 内 的 混 凝 土 路 面 和 桥 面, 在 使 用 硅 酸 盐 类 水 泥 时, 应 掺 加 粉 煤 灰 硅 灰 矿 渣 粉 或 复 合 矿 物 掺 合 料 不 宜 单 独 使 用 硅 酸 盐 水 泥, 可 使 用 矿 渣 水 泥 或 普 通 水 泥

27 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (3) 侵 蚀 性 环 境 钢 筋 混 凝 土 中 矿 物 掺 合 料 最 大 掺 量 矿 物 掺 合 料 种 类 水 胶 比 采 用 硅 酸 盐 水 泥 时 最 大 掺 量 (%) 采 用 普 通 硅 酸 盐 水 泥 时 粉 煤 灰 粒 化 高 炉 矿 渣 粉 > > 硅 灰 复 合 掺 合 料 > 注 :1. 采 用 其 他 通 用 硅 酸 盐 水 泥 时, 宜 将 水 泥 混 合 材 掺 量 20% 以 上 的 混 合 材 量 计 人 矿 物 掺 合 料 2 复 合 掺 合 料 各 组 分 的 掺 量 不 宜 超 过 单 掺 时 的 最 大 掺 量 ; 3 在 混 合 使 用 两 种 或 两 种 以 上 矿 物 掺 合 料 时, 矿 物 掺 合 料 总 掺 量 应 符 合 表 中 复 合 掺 合 料 的 规 定

28 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (3) 侵 蚀 性 环 境 v 公 路 工 程 混 凝 土 结 构 防 腐 蚀 技 术 规 程 JTG/T B 标 准 对 混 凝 土 中 掺 合 料 的 掺 量 有 如 下 规 定 : v (1) 一 般 环 境 下 除 长 期 处 于 湿 润 环 境 水 中 环 境 或 潮 湿 土 中 环 境 的 构 件 可 以 采 用 大 掺 量 粉 煤 灰 ( 掺 量 可 不 大 于 50%, 而 水 胶 比 应 随 掺 量 增 加 而 减 少 ) 混 凝 土 外, 对 暴 露 于 空 气 中 的 一 般 构 件 混 凝 土 粉 煤 灰 掺 量 不 宜 大 于 20% 且 单 方 混 凝 土 胶 凝 材 料 中 的 硅 酸 盐 水 泥 用 量 不 宜 小 于 240kg v (2) 冻 融 环 境 下 混 凝 土 胶 凝 材 料 中 的 粉 煤 灰 掺 量 不 宜 超 过 30%, 并 应 限 制 所 用 粉 煤 灰 的 含 碳 量 ( 宜 不 大 于 2%) v (3) 在 海 水 和 除 冰 盐 等 氯 盐 环 境 下, 不 宜 单 独 采 用 硅 酸 盐 或 普 通 硅 酸 盐 水 泥 作 为 胶 凝 材 料 配 制 混 凝 土, 应 掺 加 大 掺 量 ( 胶 凝 材 料 总 量 中 单 掺 粉 煤 灰 量 30%, 单 掺 磨 细 粒 化 高 炉 矿 渣 量 50%, 或 各 种 矿 物 掺 合 料 掺 量 之 和 50%) 或 较 大 掺 量 矿 物 掺 合 料, 并 宜 加 入 少 量 的 硅 灰 海 水 环 境 下 也 不 宜 单 独 采 用 抗 硫 酸 盐 的 硅 酸 盐 水 泥 配 制 混 凝 土 v (4) 硫 酸 盐 等 化 学 腐 蚀 环 境 下 应 选 用 低 C3A 量 的 水 泥 并 适 当 掺 加 矿 物 掺 合 料, 严 重 化 学 腐 蚀 环 境 下 的 耐 久 性 混 凝 土 宜 通 过 专 门 的 试 验 研 究 确 定

29 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (4) 耐 磨 性 各 交 通 等 级 路 面 与 桥 面 普 通 混 凝 土 基 准 配 合 比 耐 磨 性 要 求 公 路 等 级 高 速 一 级 公 路 二 级 公 路 三 四 级 公 路 试 验 方 法 磨 损 量 (kg/m 2 ), 2.0± ± ±0.30 T0567 注 : 摘 自 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 施 工 技 术 规 范 (2010 年 征 求 意 见 稿 )

30 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (5) 综 合 措 施 改 善 混 凝 土 开 裂 性 v 原 材 料 拌 和 物 特 性 高 水 泥 用 量 低 水 泥 用 量 高 用 水 量 高 细 度 掺 和 料 早 强 剂 防 冻 剂 对 混 凝 土 耐 久 性 的 影 响 提 高 温 度, 增 加 收 缩 和 易 裂 性 增 加 渗 透 性 增 加 体 积 收 缩 增 加 自 收 缩 和 干 燥 收 缩 减 小 徐 变 增 加 收 缩

31 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (5) 综 合 措 施 改 善 混 凝 土 开 裂 性 v 施 工 浇 筑 特 性 对 混 凝 土 耐 久 性 影 响 材 料 温 度 高 环 境 温 度 高 浇 筑 后 混 凝 土 温 度 高 加 速 水 化 和 干 燥 离 析 不 均 匀 收 缩 表 面 水 分 蒸 发 快 可 造 成 塑 性 裂 缝 养 护 不 足 时 早 期 干 缩 长 时 间 则 凝 胶 多, 后 期 干 燥 收 缩 大

32 四 配 合 比 设 计 的 理 论 配 合 比 设 计 阶 段 6 耐 久 性 限 制 条 件 及 改 善 措 施 (5) 综 合 措 施 改 善 混 凝 土 开 裂 性 v 浇 筑 后 养 护 前 期 养 护 不 足 时 早 期 干 缩 大 强 度 损 失 大 ; 长 时 间 养 护 不 足 则 抗 渗 性 下 降 耐 久 性 下 降

33 五 配 合 比 设 计 的 试 配 调 整 阶 段 1 首 先 检 验 各 种 混 凝 土 拌 合 物 是 否 满 足 不 同 摊 铺 方 式 的 最 佳 工 作 性 要 求 检 验 项 目 包 括 含 气 量 坍 落 度 及 其 损 失 振 动 粘 度 系 数 改 进 VC 值 外 加 剂 品 种 及 其 最 佳 掺 量 在 工 作 性 和 含 气 量 不 满 足 相 应 摊 铺 方 式 要 求 时, 可 在 保 持 水 灰 ( 胶 ) 比 不 变 的 前 提 下 调 整 单 位 用 水 量 外 加 剂 掺 量 或 砂 率, 不 得 减 小 满 足 计 算 弯 拉 强 度 及 耐 久 性 要 求 的 单 位 水 泥 用 量 和 各 种 纤 维 体 积 率 2. 对 于 采 用 密 度 法 计 算 的 配 合 比, 应 实 测 拌 合 物 视 密 度, 并 应 按 视 密 度 调 整 配 合 比, 调 整 时 水 灰 比 不 得 增 大, 单 位 水 泥 用 量 各 种 纤 维 掺 量 不 得 减 小, 调 整 后 的 拌 合 物 视 密 度 允 许 偏 差 为 ±2.0% 实 测 拌 合 物 含 气 量 a(%) 及 其 偏 差 应 满 足 规 范 要 求, 不 满 足 要 求 时, 应 调 整 引 气 剂 掺 量 直 至 达 到 规 定 含 气 量

34 五 配 合 比 设 计 的 试 配 调 整 阶 段 3 以 初 选 水 灰 ( 胶 ) 比 为 中 心, 按 0.02 增 减 幅 度 选 定 2~4 个 水 灰 ( 胶 ) 比, 制 作 试 件, 检 验 各 种 混 凝 土 7d 和 28d 配 制 弯 拉 强 度 抗 压 强 度 耐 久 性 等 指 标 ( 有 抗 冻 性 要 求 的 地 区, 抗 冻 性 为 必 测 项 目, 耐 磨 性 及 干 缩 为 选 测 项 目 ) 也 可 保 持 计 算 水 灰 ( 胶 ) 比 不 变, 以 初 选 单 位 水 泥 用 量 为 中 心, 按 15~20(kg) 增 减 幅 度 选 定 2~4 个 单 位 水 泥 用 量 ; 钢 纤 维 混 凝 土 应 以 选 定 的 钢 纤 维 掺 量 为 中 心, 按 0.1% 增 减 幅 度 选 定 2~4 个 钢 纤 维 掺 量, 制 作 试 件 并 作 弯 拉 强 度 耐 久 性 抗 裂 性 等 各 项 检 验 抗 裂 其 他 纤 维 混 凝 土 应 以 选 定 的 纤 维 品 种 所 对 应 的 掺 量 为 中 心, 按 增 减 1.0 kg/m3 幅 度 选 定 2~4 个 纤 维 掺 量, 制 作 试 件 并 作 弯 拉 强 度 抗 压 强 度 耐 久 性 抗 裂 性 等 各 项 检 验 抗 裂 钢 纤 维 与 其 他 纤 维 混 凝 土 弯 拉 强 度 耐 磨 性 与 抗 裂 性 为 必 检 测 项 目 4 施 工 单 位 通 过 上 述 各 项 指 标 检 验 提 出 的 配 合 比, 在 经 监 理 或 建 设 方 中 心 实 验 室 验 证 合 格 后, 方 可 确 定 为 实 验 室 基 准 配 合 比 ( 简 称 室 内 配 合 比 )

35 六 我 单 位 相 关 研 究 项 目 1 河 北 省 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 设 计 施 工 技 术 指 南 v 0 前 言 v 1 总 则 2 术 语 v 3 水 泥 混 凝 土 路 面 结 构 形 式 v 4 原 材 料 技 术 要 求 5 混 凝 土 配 合 比 设 计 v 6 施 工 准 备 7 混 凝 土 拌 合 物 搅 拌 与 运 输 v 8 混 凝 土 面 层 铺 筑 v 9 配 筋 及 纤 维 混 凝 土 路 面 铺 筑 v 10 隧 道 路 面 桥 面 铺 筑 v 11 水 泥 混 凝 土 路 面 隔 离 层 铺 筑 技 术 v 12 面 层 接 缝 抗 滑 构 造 施 工 与 养 生 v 13 特 殊 气 候 条 件 下 的 施 工 v 14 施 工 质 量 检 查 与 验 收 v 15 安 全 生 产 及 施 工 环 保

36 六 我 单 位 相 关 研 究 项 目 1 河 北 省 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 设 计 施 工 技 术 指 南 河 北 省 水 泥 混 凝 土 路 面 典 型 结 构 形 式 交 通 荷 载 类 型 极 重 交 通 特 重 重 交 通 结 构 一 34cm 水 泥 混 凝 土 18cm 贫 混 凝 土 18cm 水 泥 稳 定 碎 石 结 构 一 30cm 水 泥 混 凝 土 18cm 贫 混 凝 土 ( 或 水 稳 碎 石 ) 18cm 水 泥 稳 定 碎 石 结 构 形 式 结 构 二 10cm 沥 青 混 凝 土 30cm 连 续 配 筋 水 泥 混 凝 土 18cm 贫 混 凝 土 18cm 水 泥 稳 定 碎 石 结 构 二 10cm 沥 青 混 凝 土 30cm 水 泥 混 凝 土 18cm 水 泥 稳 定 碎 石 18cm 水 泥 稳 定 碎 石 结 构 三 9cm 沥 青 混 凝 土 32cm 多 孔 改 性 水 泥 混 凝 土 18cm 水 泥 稳 定 碎 石

37 六 我 单 位 相 关 研 究 项 目 1 河 北 省 公 路 水 泥 混 凝 土 路 面 设 计 施 工 技 术 指 南 河 北 省 水 泥 混 凝 土 路 面 典 型 结 构 形 式 中 交 通 结 构 一 26-28cm 水 泥 混 凝 土 18cm 水 稳 碎 石 ( 砂 砾 ) 结 构 二 26-28cm 水 泥 混 凝 土 20cm 冷 再 生 结 构 三 26-28cm 水 泥 混 凝 土 15cm 水 泥 稳 定 碎 石 10cm 沥 青 混 凝 土 轻 交 通 结 构 一 20-24cm 水 泥 混 凝 土 15cm 水 稳 碎 石 ( 砂 砾 ) 结 构 二 20-24cm 水 泥 混 凝 土 15cm 级 配 碎 石 ( 砂 砾 ) 结 构 三 20-24cm 水 泥 混 凝 土 15cm 二 灰 碎 石 ( 砂 砾 )

38 六 我 单 位 相 关 研 究 项 目 2 水 泥 混 凝 土 配 合 比 设 计 研 究 3 水 泥 混 凝 土 路 面 快 速 养 护 技 术 4 高 性 能 混 凝 土 的 配 制 与 施 工 控 制 技 术