水泥混凝土路面配合比設(shè)計及質(zhì)量控制的分析

【摘要】公路建設(shè)規(guī)模的增大，我國南方因天氣等其它原因的影響，水泥混凝土路面的修建越來越被重視。如何做好水泥混凝土路面的配合比設(shè)計與全過程的質(zhì)量控制是保證使用壽命的關(guān)鍵。

【關(guān)鍵詞】混凝土路面；配合比；質(zhì)量控制

引言：近年來，高等級公路的發(fā)展十分迅速，隨著高等級公路的密級化和交通流量的增多，對公路的質(zhì)量將是一個嚴(yán)峻的考驗(yàn)。水泥混凝土路面因造價高、維修困難等原因，如何做好施工前期、過程中的質(zhì)量控制是關(guān)鍵。現(xiàn)本人結(jié)合自身的一些施工經(jīng)驗(yàn)，從水泥混凝土路面配合比的設(shè)計和質(zhì)量控制做簡要的闡述。

一、配合比設(shè)計的原材料要求

1、水泥：選用水泥時，除滿足規(guī)范規(guī)定的各項(xiàng)要求外，還應(yīng)通過混凝土配合比試驗(yàn)，根據(jù)其配制彎拉強(qiáng)度、耐久性和工作性優(yōu)選適宜的水泥品種、強(qiáng)度等級；

2、粉煤灰：混凝土路面在摻用粉煤灰時，應(yīng)摻用質(zhì)量指標(biāo)符合表規(guī)范規(guī)定的電收塵Ⅰ、Ⅱ級干排或磨細(xì)粉煤灰，不得使用Ⅲ級粉煤灰；

3、粗集料：應(yīng)使用質(zhì)地堅硬、耐久、潔凈的碎石、碎卵石和卵石，并應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。高速公路、一級公路、二級公路及有抗凍（鹽）要求的三、四級公路混凝土路面使用的粗集料級別應(yīng)不低于Ⅱ級，無抗（鹽）凍要求的三、四級公路混凝土路面、碾壓混凝土及貧混凝土基層可使用Ⅲ級粗集料。有抗（鹽）凍要求時，Ⅰ級集料吸水率不應(yīng)大于1.0%；Ⅱ級集料吸水率不應(yīng)大于2.0%；

二、普通混凝土配合比設(shè)計

1、普通混凝土路面的配合比設(shè)計在兼顧經(jīng)濟(jì)性的同時應(yīng)滿足下列三項(xiàng)技術(shù)要求：

1）彎拉強(qiáng)度：各交通等級路面板的28d設(shè)計彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fr應(yīng)符合《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》（JTG D40）的規(guī)定。

2）工作性：滑模攤鋪機(jī)前拌合物最佳工作性及允許范圍應(yīng)符合下表的規(guī)定。

3）耐久性：根據(jù)當(dāng)?shù)芈访鏌o抗凍性、有抗凍性或有抗鹽凍性要求及混凝土最大公稱粒徑，路面混凝土含氣量宜符合下表的規(guī)定。

2、外加劑的使用應(yīng)符合下列要求：

1、）高溫施工時，混凝土拌合物的初凝時間不得小于3h，否則應(yīng)采取緩凝或保塑措施；低溫施工時，終凝時間不得大于10h，否則應(yīng)采取必要的促凝或早強(qiáng)措施。

2、）外加劑的摻量應(yīng)由混凝土試配試驗(yàn)確定。引氣劑的適宜摻量可由攪拌機(jī)口的拌合物含氣量進(jìn)行控制。實(shí)際路面和橋面引氣混凝土的抗冰凍、抗鹽凍耐久性，宜采用本規(guī)范附錄F.1、F.2規(guī)定的鉆芯法測定，測定位置：路面為表面和表面下50mm；橋面為表面和表面下30mm；測得的上下兩個表面的最大平均氣泡間距系數(shù)不宜超過下表的規(guī)定。

3、配合比參數(shù)的計算應(yīng)符合下列要求：

1）水灰（膠）比的計算和確定（根據(jù)粗集料的類型來確定水灰比，并采用相應(yīng)公式進(jìn)行計算），應(yīng)在滿足彎拉強(qiáng)度計算值和耐久性兩者要求的水灰（膠）比中取小值。

2）砂率應(yīng)根據(jù)砂的細(xì)度模數(shù)和粗集料種類，查下表進(jìn)行取值。在軟做抗滑槽時，砂率在下有的基礎(chǔ)上可增大1%～2%。

注：碎卵石可在碎石和卵石混凝土之間內(nèi)插取值。

3）根據(jù)粗集料種類和規(guī)范規(guī)定中適宜的坍落度，分別按給定的經(jīng)驗(yàn)公式計算單位用水量（砂石料以自然風(fēng)干狀態(tài)計）：

4）采用真空脫水工藝時，可采用比經(jīng)驗(yàn)式公式計算值略大的單位用水量，但在真空脫水后，扣除每立方米混凝土實(shí)際吸除的水量，剩余單位用水量和剩余水灰（膠）比分別不宜超過規(guī)范規(guī)定的最大單位用水量和規(guī)范規(guī)定的最大水灰（膠）比。

5）路面混凝土摻用粉煤灰時，其配合比計算應(yīng)按超量取代法進(jìn)行。粉煤灰摻量應(yīng)根據(jù)水泥中原有的摻合料數(shù)量和混凝土彎拉強(qiáng)度、耐磨性等要求由試驗(yàn)確定。Ⅰ、Ⅱ級粉煤灰的超量系數(shù)可按表4.1.6初選。代替水泥的粉煤灰摻量：Ⅰ型硅酸鹽水泥宜≤30%；Ⅱ型硅酸鹽水泥宜≤25%；道路水泥宜≤20%；普通水泥宜≤15%；礦渣水泥不得摻粉煤灰。

6、配合比確定與調(diào)整：

由上述步驟推算得出的普通混凝土配合比，應(yīng)在試驗(yàn)室內(nèi)按下述步驟和《公路工程水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ053）規(guī)定方法進(jìn)行試配檢驗(yàn)和調(diào)整：

1）首先檢驗(yàn)各種混凝土拌合物是否滿足不同攤鋪方式的最佳工作性要求。檢驗(yàn)項(xiàng)目包括含氣量、坍落度及其損失、振動粘度系數(shù)、改進(jìn)VC值、外加劑品種及其最佳摻量。在工作性和含氣量不滿足相應(yīng)攤鋪方式要求時，可在保持水灰（膠）比不變的前提下調(diào)整單位用水量、外加劑摻量或砂率，不得減小滿足計算彎拉強(qiáng)度及耐久性要求的單位水泥用量、鋼纖維體積率。

2）對于采用密度法計算的配合比，應(yīng)實(shí)測拌合物視密度，并應(yīng)按視密度調(diào)整配合比，調(diào)整時水灰比不得增大，單位水泥用量、鋼纖維摻量不得減小，調(diào)整后的拌合物視密度允許偏差為±2.0%。

三、水泥混凝土施工質(zhì)量控制：

施工質(zhì)量的控制、管理與檢查應(yīng)貫穿整個施工過程，應(yīng)對每個施工環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制把關(guān)，對出現(xiàn)的問題，立即進(jìn)行糾正直至停工整頓。

1、施工過程中的質(zhì)量管理要求：

1）各級公路各種混凝土路面鋪筑方式的施工均應(yīng)建立健全質(zhì)量監(jiān)測、管理和保證體系。應(yīng)按鋪筑進(jìn)度做出質(zhì)檢儀器和人員數(shù)量動態(tài)計劃。

2）施工全過程的質(zhì)量動態(tài)檢測、控制和管理內(nèi)容應(yīng)包括施工準(zhǔn)備、鋪筑試驗(yàn)路段和施工過程中的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的檢驗(yàn)，出現(xiàn)施工技術(shù)問題的報告、論證和解決等。

2、施工質(zhì)量管理與檢查

1）、施工單位應(yīng)隨時對施工質(zhì)量進(jìn)行自檢。自檢項(xiàng)目和頻率：原材料應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的進(jìn)行；拌合物應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的進(jìn)行；混凝土路面應(yīng)按下表規(guī)定進(jìn)行。當(dāng)施工、監(jiān)理、監(jiān)督人員發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)加大檢測頻率，找出原因，及時處理。

2）每臺攪拌樓所生產(chǎn)的拌合物，除應(yīng)滿足所用施工機(jī)械的可攤鋪性外，還應(yīng)著重控制拌合物的均質(zhì)性和各質(zhì)量參數(shù)的穩(wěn)定性。現(xiàn)場混凝土路面鋪筑的關(guān)鍵設(shè)備如攤鋪機(jī)、壓路機(jī)、布料機(jī)、三輥軸整平機(jī)、刻槽機(jī)、切縫機(jī)等的操作應(yīng)規(guī)范穩(wěn)定。

3、交工質(zhì)量檢查驗(yàn)收

1）混凝土路面完工后，施工單位應(yīng)提交全線檢測結(jié)果、施工總結(jié)報告及全部原始記錄等齊全資料，申請交工驗(yàn)收。

2）質(zhì)量問題處理：路面混凝土彎拉強(qiáng)度應(yīng)采用小梁標(biāo)準(zhǔn)試件和路面鉆芯取樣圓柱體劈裂強(qiáng)度折算的彎拉強(qiáng)度綜合評定。當(dāng)彎拉強(qiáng)度不足時，每公里每車道應(yīng)取3個以上芯樣。二級及二級以下路面混凝土彎拉強(qiáng)度可按公式（11.4.2-1）或（11.4.2-2）計算，滿足則可通過；不滿足時，應(yīng)通過試驗(yàn)得到各自工程的統(tǒng)計公式，試驗(yàn)組數(shù)不宜小于10組。

四、結(jié)束語

混凝土路面的施工應(yīng)根據(jù)合同及設(shè)計文件、施工現(xiàn)場所處的氣候、水文、地形等環(huán)境條件，選擇滿足質(zhì)量指標(biāo)要求、性能穩(wěn)定的原材料，確定合理的配合比、并在全過程做好質(zhì)量控制，才能保障路面的質(zhì)量和延長使用壽命。