路面混凝土配合比設(shè)計若干問題的思考

許國漸

摘要：文章通過筆者的工作實踐，闡述了路面混凝土原材料控制，從而進(jìn)一步就路面混凝土配合比設(shè)計原則及注意事項進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實例探討了優(yōu)化路面混凝土配合比設(shè)計的措施，旨在為了確保路面混凝土質(zhì)量，減少混凝土裂縫質(zhì)量問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：路面混凝土；原材料控制；配合比設(shè)計

中圖分類號：U414文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-3024（2017）08-0083-02

引言

路面混凝土作為一種水泥混凝土材料，需要滿足路面表面功能、攤鋪、彎拉強(qiáng)度、耐久性等要求。水泥混凝土路面由于具有較高的承載力、且穩(wěn)定性好、耐久性好、方便維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，從而在城市道路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在城市路面混凝土建設(shè)中，為了確保道路的使用功能，實現(xiàn)良好的工程效益，需要加強(qiáng)水泥混凝土路面的質(zhì)量控制。而要確保路面混凝土質(zhì)量，減少路面裂縫、斷板問題的出現(xiàn)，需要加強(qiáng)水泥混凝土的原材料控制及配合比設(shè)計。下面結(jié)合筆者的實際工作總結(jié)，就路面混凝土配合比設(shè)計若干問題進(jìn)行探討。

1.路面混凝土原材料控制

1.1水泥

水泥是一種混凝土膠凝材料，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響到混凝土性能。因此，為了確保混凝土道路質(zhì)量，需要選用強(qiáng)度高、抗凍性好、耐磨性強(qiáng)的水泥，如專用道路水泥、硅酸鹽水泥等，對抗折強(qiáng)度等級小于4.5MPa的中等類型的路面，應(yīng)選用礦渣水泥。

對進(jìn)倉水泥，可采用常規(guī)的檢測方法，但要單獨(dú)對各個廠家的水泥進(jìn)行配合比試驗，禁止混合使用不同廠家的水泥，以確?；炷翉?qiáng)度滿足設(shè)計要求。另外，要考慮到水泥的顆粒細(xì)度，其顆粒越細(xì)，早期強(qiáng)度越高，混凝土收縮就越大，因此在水泥選用時，我們要重視后期水泥的強(qiáng)度增長。

1.2骨料

在骨料質(zhì)量控制中，要對其含泥量及泥塊含量進(jìn)行控制，盡可能降低骨料的含泥量及泥塊含量，以提高混凝土的抗壓強(qiáng)度，避免混凝土出現(xiàn)干縮變形，防止道路混凝土裂縫的發(fā)生。同時，我們還要重視碎石的顆粒級配，保證顆粒級配的良好性，以增加混凝土密實度，提高抗壓強(qiáng)度，降低混凝土使用成本。粗骨料級配的不同，其抗壓強(qiáng)度也不同，因此，在混凝土配合比設(shè)計中，要確保水泥混凝土路面抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。

碎石混凝土與卵石混凝土相比，其抗折強(qiáng)度要高很多。分析原因，是由于卵石表面光滑，且卵石與膠砂的粘結(jié)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于碎石與膠砂的粘結(jié)力，從而使抗拉粘結(jié)面成為了混凝土抗折最薄弱的環(huán)節(jié)，因此，在道路混凝土選擇時，應(yīng)選用碎石作為原材料。另外，混凝土的抗折強(qiáng)度還會受到碎石尺寸的影響，其尺寸越大，混凝土抗折強(qiáng)度就越低。如果碎石粒徑較小，就會增大碎石的比表面積，提高混凝土砂率，從而造成混凝土出現(xiàn)干縮變形現(xiàn)象，導(dǎo)致路面收縮裂縫的出現(xiàn)。因此，根據(jù)連續(xù)級配要求，在選用路面混凝土?xí)r，其碎石粒徑最好選擇以5—25mm連續(xù)級配。

由于砂子粗細(xì)對混凝土配合比影響較大，因此，在混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)按照設(shè)計、選擇混凝土成分配合的原則，即在保證水灰比和坍落度不變的前提下，盡量降低用水量，以得到不同細(xì)度砂子的混凝土成分配合。

1.3摻合料及外加劑

在摻合料及外加劑選擇時，應(yīng)確保摻合料及外加劑的用量，防止混凝土出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。同時，還要全面檢驗摻合料及外加劑的各項性能。在選擇粉煤灰時，應(yīng)采用一、二級灰，實施粉煤灰中含碳量、需水量比、細(xì)度的控制，對于礦渣微粉，應(yīng)采用S105。在選擇外加劑時，不但要考慮到它的適應(yīng)性，還要考慮到水泥在較少用量時混凝土路面的高抗壓、抗折強(qiáng)度，另外，還要考慮滿足耐久性要求，同時，也應(yīng)考慮到混凝土的收縮問題，一般選用高品質(zhì)的聚羧酸外加劑。

2.路面混凝土配合比設(shè)計

2.1路面混凝土配合比設(shè)計原則

在路面混凝土配合比設(shè)計時，首先要確定好砂率、水膠比、用水量三個因素。其次，要考慮到混凝土抗折強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性。同時，配合比設(shè)計方法和步驟要符合JGJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定，采用試配、計算、調(diào)整和優(yōu)化的步驟后得出混凝土配合比。

2.2路面混凝土配合比設(shè)計中注意事項

（1）不宜使用過多的摻合料。如果粉煤灰使用量過多，在過振時將會導(dǎo)致粉煤灰漂浮在混凝土表面，當(dāng)路面施工完畢后，若出現(xiàn)養(yǎng)護(hù)不良問題，將會引起路面起粉問題，降低路面的耐磨性。同時還會降低混凝土的抗凍性，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)硬化問題，以致早期混凝土發(fā)生開裂。此外，在相同水膠比情況下，增加礦粉摻量，將會導(dǎo)致混凝土泌水現(xiàn)象的出現(xiàn)。（2）盡量降低外加劑摻量。目前來說，由于外加劑種類多，質(zhì)量存在差異。因此，在選擇外加劑時要引起重視。實踐證明，外加劑摻量較多時，道路混凝土容易出現(xiàn)結(jié)殼現(xiàn)象。

3.工程實例分析

3.1工程概況

某市政道路，由于項目地勢較低，一旦遇到雨天，就會受到積水的影響。可見，在道路混凝土施工中出現(xiàn)質(zhì)量問題，本次采用混凝土配合方案。為了防止混凝土裂縫問題的出現(xiàn)，在混凝土施工中，應(yīng)對混凝土配合比進(jìn)行合理設(shè)計，并通過混凝土施工現(xiàn)場的試驗來達(dá)到檢驗混凝土性能的目的。

3.2混凝土參數(shù)設(shè)計及檢驗

對道路混凝土裂縫分析，其原因分為兩個方面：一是混凝土由于內(nèi)外溫差而產(chǎn)生一定的應(yīng)力；一是混凝土結(jié)構(gòu)受到的外部約束，使其與混凝土質(zhì)點(diǎn)之間產(chǎn)生應(yīng)力。一旦混凝土施工溫度應(yīng)力大于混凝土最大抗拉應(yīng)力時，就會引起混凝土裂縫。

該道路施工中，對混凝土抗壓強(qiáng)度及水化熱進(jìn)行試驗，見表1。其中，道路混凝土絕熱溫升測定數(shù)據(jù)結(jié)果為：0.5d、1d、2d、3d、5d、7d、14d、21d的溫度分別為1.93℃、11.86℃、22.46℃、28.89℃、31.19℃、34.01℃、34.51℃和34.64℃?？梢姡谑┕ぶ械缆坊炷翜囟茸兓淮?。

根據(jù)表2分析得知，水泥、水、石、外加劑、粉煤灰等均設(shè)定不配合比參數(shù)，通過對混凝土配合比試驗分析，結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境因素提出道路混凝土配合比設(shè)計方案，此方案在工程福中中發(fā)揮了顯著效果，減少道路裂縫問題的發(fā)生。

4.結(jié)語

綜上所述，要合理控制好混凝土粉煤灰、外加劑添加量，以避免空隙率較大，影響到道路的耐久性。且禁止使用精度不夠的設(shè)備，以確保配合比設(shè)計的精確，保證道路路面的質(zhì)量。此外，在混凝土配合比試驗過程中，通過合理的配合比設(shè)計，可以改善混凝土溫度的控制程度，有利于改善道路交通環(huán)境質(zhì)量。