正交試驗方法在綏滿公路滑模攤鋪水泥混凝土路面配合比設計中的應用

王心智，柳秋月

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

正交試驗方法在綏滿公路滑模攤鋪水泥混凝土路面配合比設計中的應用

王心智，柳秋月

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

摘 要:闡述了滑模攤鋪水泥混凝土路面配合比的正交試驗方法在綏滿公路中的應用情況。

關鍵詞:混凝土路面滑模;配合比;正交試驗;應用

1 配合設計基本要求

水泥混凝土路面配合比設計滿足彎拉強度，工作性、耐久性和經濟性四項基本要求，其中保證滑模攤鋪施工的最佳工作性及其穩(wěn)定性是獨特工藝要求。

1.1 彎拉強度

式中:fc為試配28 d彎拉強度的均值;fr為設計彎拉強度標準值;s為彎拉強度試驗樣本的標準差計算得0.4;t為保證率系數(shù)0.46;Cr為彎拉強度變異系數(shù)取0.1。

1.2 工作性

滑模攤鋪路面混凝土要求振搗密實，不產生蜂窩，麻面，拉裂和塌邊現(xiàn)象，根據當日天氣，混凝土運輸距離等因素合理調整拌和站出機混凝土的坍落度，以保證施工現(xiàn)場攤鋪時坍落度控制在2～4 cm，達到最佳攤鋪效果。

1.3 耐久性

為了滿足寒冷地區(qū)水泥混凝土路面耐久性要求，水灰比不大于0.42，含氣量控制在(4.5±1)%。

1.4 經濟性

使用外加劑提高水泥混凝土各項指標的同時盡可能經濟。

2 材料

(1)路面混凝土用水泥直接影響混凝土路面抗折強度，疲勞強度，體積穩(wěn)定性和耐久性關鍵物理力學性質，綏滿公路采用玉泉425#袋裝普通硅酸鹽水泥，它的試驗結果見表1。

表1 水泥試驗指標

(2)外加劑。

綏滿公路使用ENC高效引氣減水劑，它提高混凝土的粘聚性，改善和易性，防止泌水離析，保塑性好，改善了混凝土的工作性。同時適宜含氣量的引氣混凝土，使混凝土抗彎拉強度提高15%～30%，降低了抗彎彈性模量和結構剛度，減少干縮變形，降低早期斷板，提高了抗凍性和抗?jié)B性，緩解了堿集料反映和化學腐蝕膨脹，改善了路面混凝土的抗凍性和抗鹽剝蝕性能，提高混凝土路面的耐久性，延長路面使用壽命，改善水泥混凝土路面在我省寒冷地區(qū)使用效果。

(3)粗集料。

綏滿公路擴建工程中，采用的石料，質地堅硬，強度高，磨耗率低，壓碎值小，粒徑均勻，清潔干凈，最大粒徑31.5 mm的碎石，級配采用二級級配集粒，所以用16～31.5 mm碎石和2.36～16 mm碎石兩種。大料和小料級配比例采用最大密度法或曲線法計算得兩種料的比例為65∶35，詳見表2。

表2 虎峰石場碎石試驗報告

(4)細集料。

采用質地堅硬，清潔干凈，級配曲線在Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)的中粗砂，詳見表3。

表3 砂的試驗報告

3 試驗室配合比設計

以水泥劑量 340 kg，350 kg，360 kg;水灰比 0.38，0.40，0.42;砂率36%，37%，38%進行混凝土的正交試驗。

(1)因素水平。

詳見表4。

表4 L9(34)因素水平表

(2)確定正交設計方案。

詳見表5。

表5 L9(34)正交表

(3)正交試驗方案與計算結果。

詳見表6。

表6 L9(34)正交試驗方案與計算結果

經分析比較:

以水泥用量350 kg，水灰比0.42，砂率38%的配合比，即

作為基準配合比，其含氣量5.3%，坍落度5.0 cm。抗彎拉強度6.65 MPa。均符合規(guī)范要求。

其混凝土理論表觀密度2397 kg/m3。實測濕表觀密度2 400 kg/m3。

經修正最后確定試驗室配合比

4 施工運用

在綏滿公路的施工中，采用此種配合比使混凝土的可滑性、和易性得到很大提高，混凝土粘度系數(shù)增加了，減少了“塌邊、溜肩、蜂窩、麻面”等現(xiàn)象。通過全線攤鋪效果來看，采用此種配合比完全能滿足滑模施工技術的“四項”基本要求，即“彎拉強度、工作性、耐久性和經濟性”。路面平整度合格率95%;抗滑構造深度合格率100%;混凝土鉆芯抗劈裂強度合格率100%。

5 結束語

(1)正交試驗方法與普通試驗方法的區(qū)別，主要是試驗次數(shù)不同，正交試驗方法能用最少的試驗次數(shù)得出最佳的試驗方案。

(2)采用正交試驗方法優(yōu)選配合比設計，也可以在其它混凝土用量較大的工程中運用。

:

［1］公路水泥混凝土路面滑模施工技術規(guī)程(JTJ/T037.1-2000)［S］.

［2］公路水泥混凝土路面施工技術規(guī)范(JTG F30-2003)［S］.

中圖分類號:U416.216

C

1008-3383(2011)06-0058-01

收稿日期:2011-02-22