道路高抗折強度水泥混凝土的配制分析

摘要：隨著社會生產力的不斷進步，汽車運輸行業也隨之進步與發展起來，這就需要我國的交通道路具備更高的標準與要求，才能滿足不斷發展的汽車工業與運輸業。傳統的水泥混凝土道路較難滿足現代車輛高負荷的通行要求，致使道路彎拉強度低，最終造成道路嚴重損害的后果，縮短其使用壽命。為了更好的提高道路抗折強度，車輛通行時能夠更加安全，這就需要對水泥路面的混凝土材料進行研究配制，不斷完善其性能，本文針對路面的抗折強度進行研究，希望對有關人士提供一定幫助。

關鍵詞：道路；抗折強度；水泥混凝土；配制；配合比

我國目前的交通運輸行業發展迅速，甚至已經無法滿足運輸需求，車輛軸載的負荷也越來越大，經常出現超載的情況。并且道路上車流量的增大，造成水泥混凝土路面超負荷運轉，磨損現象嚴重。大多數的水泥路面施工時所用的混凝土為普通的配制方法，抗折強度差。所以應進行優化設計，增加其抗折強度，采用減小水灰比重等方法。但是，增加了水泥量又容易增大混凝土的脆性，導致其不耐用，因此相關學者研制出另一種水泥混凝土的配制方案。

1.混凝土的強度概述

強度是硬化混凝土最重要的性質，混凝土的其他性能與強度均有密切關系，混凝土的強度也是配合比設計、施工控制和質量檢驗評定的主要技術指標?；炷恋膹姸戎饕锌箟簭姸?、抗折強度、抗拉強度和抗剪強度等。其中抗壓強度值最大，也是最主要的強度指標。根據影響混凝土強度的因素分析，提高混凝土強度一般可從以下幾方面采取措施：1）采用高標號水泥。2）盡可能降低水灰比，或采用干硬性混凝土。3）采用優質砂石骨料，選擇合理砂率。4）采用機械攪拌和機械振搗，確保攪拌均勻性和振搗密實性，加強施工管理。

2.試驗原材料

在本文的道路高強抗折強度水泥混凝土的配制方案研究試驗中采用的水泥是普通的硅酸鹽水泥強度等級為42.5R細骨料為中砂，砂的細度模數是3.01。粗骨料為碎石，粒徑不大于30mm，并使用了一定的減水劑、粉煤灰、礦渣、沸石粉等外加劑，其主要作用是為了減小混凝土的水灰比，其中減水劑為高效減水劑，質量符合相關規定的要求，礦渣為鋼鐵廠生產，所得礦渣加工而成沸石粉為一級品。

3.試驗方法和混凝土的配合比設計

在試驗中，所使用的水泥混凝土28d設計抗折強度分別為5.5MPa、6.0MPa和6.5MPa。試驗中A為單摻高效減水劑，水灰比選用0.41、0.45和0.49，B、C、D為在A的基礎上分別摻加粉煤灰、粒化高爐礦渣和沸石粉。試驗依照《公路工程水泥混凝土試驗規程》測試混凝土不同配合比和不同齡期的抗折強度、抗壓強度和抗折彈性模量。

表1 不同類型高抗折強度水泥混凝土配合比

編號水泥摻合料摻量水砂石減水劑

A1323--15870712571%

A2351--15870712571%

A3385--15870712571%

B12588520%15566112571%

B22819120%15565812571%

B330810020%15565312571%

C12269730%15370712571%

C224610530%15370712571%

C327011530%15370712571%

D12913210%15870712571%

D23163510%15870712571%

D33463910%15870712571%

注：混凝土坍落度為20±5mm，減水劑摻量為膠材總量的1%。

4.試驗結果及分析

不同類型高抗折強度水泥混凝土的力學性能試驗結果見表2。

表2 不同類型高抗折強度水泥混凝土的力學性能試驗結果

編號抗折強度（MPa）抗壓強度（MPa）抗折彈模（×104MPa）

7d28d56d90d7d28d56d90d28d

A14.886.39--49.053.1--2.70

A25.406.827.367.2752.155.362.363.03.03

A35.707.28--56.258.0--3.18

B14.915.90--41.948.9--3.00

B25.206.487.387.7346.156.162.372.12.96

B35.356.82--48.457.0--3.20

C15.486.57--51.054.1--3.03

C25.997.327.808.5053.256.068.273.53.05

C36.237.57--56.964.4--3.20

D14.816.27--41.559.8--2.85

D25.456.687.207.6048.061.570.776.22.99

D35.566.80--55.465.6--3.01

4.1抗折強度

通過對試驗結果進行分析，我們可以看出水泥混凝土的抗折強度是隨著水灰比的減小而不斷增大的，并且單位水灰比的抗折強度增長率是呈減小趨勢。并且在對A、B、C、D四種水泥混凝土的抗強度變化趨勢進行分析可以發現，這些混凝土在早期的強度相對較高，在28d時最高能達到7.57MPa的高抗折強度。

粉煤灰高抗折強度水泥混凝土的早期抗折強度略低于單摻時的抗折強度，但28d時抗折強度能達到設計強度的106.8%。隨著齡期的增長粉煤灰的二次活性作用將使后期抗折強度更高?？梢?，采用雙摻即能解決粉煤灰混凝土早期抗折強度低的問題還能獲得到較高的后期強度。

礦渣高抗折強度水泥混凝土7d、28d抗折強度都超過了單摻時的強度。隨著齡期的增長礦渣的二次活性作用可以使混凝土的抗折強度進一步提高，90d抗折強度高達8.5MPa，同樣適合目前交通量隨時間不斷增長的需要。

沸石粉高抗折強度水泥混凝土的28d強度能夠達到6.0MPa以上但都比不摻時略低。在本試驗所配制的混凝土中，摻入沸石粉并沒有起到明顯增折作用，但顯著提高了混凝土的28d及后期的抗壓強度從而使混凝土的脆性大大增加。

4.2抗壓強度

在對水泥混凝土的抗壓強度變化進行分析后我們可以發現本試驗中不同類型的水泥混凝土的強度變化規律與其抗折強度的變化規律并不完全一致在某些情況下還是有一定的變化的。試驗結果表明四種高抗折強度水泥混凝土的28d抗壓強度高達到50Mpa，已經達到了高強混凝土的抗壓強度要求，如此高的抗壓強度對保證路面的抗磨性、抗滑性以及其構造的長期保持性不成問題。

4.3抗折彈性模量

通過實驗結果的分析可得知，水灰比越大的其抗折彈性模量就越低，事實上，抗折彈性模量受影響的因素并不只有水灰比這一個因素。本試驗中所得的數據也并不能夠完全代表混凝土抗折彈性模量，還有其他的因素影響其結果，總的來說，礦渣高折強度最高，沸石粉相對較低。水膠比較大時，單摻高效減水劑抗折彈性模量最低，摻入每種摻合料均能使抗折彈性得到提高，水膠比較小時，混凝土抗折彈性模量受摻和量的影響不大，與不摻時的混凝土抗折彈性模量基本保持一致。

從上述的實驗與分析中我們可以看出，使用優質的水泥與高效減水劑配制混凝土道路的施工材料能夠極大的使混凝土的抗折強度得到提高，并且能夠滿足設計要求。在配制時，摻入相當數量的粉煤灰不僅提高了其抗折強度，而且更加經濟實惠。粉煤灰也可用?；郀t礦渣替代，摻入沸石粉除了能夠提高抗折強度還能降低混凝土脆性，一舉兩得。只有合理的配制水泥混凝土的材料才能夠不斷滿足現代交通運輸的需求，使其更加耐磨、抗滑、抗彎。

5、結束語

總之，在經濟性與工作性共同作用下，為了有效提高混凝土路面的抗折強度，最主要的方法就是改進原材料的配制比例，研究如何將原材料的完美的配合在一起，適當的加入一些外加劑，從科學角度設計材料的配合比，同時還要對施工質量進行管理，從全局出發，綜合各種因素，相信在多方面的共同努力下，一定能夠確保工程的質量。相信在相關人士的共同配合下，加之以科學的方法做指導，一定能夠把道路的抗折強度提高上來，保障車輛在安全的道路上行駛。

參考文獻：

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