碾壓混凝土農村公路配合比設計研究

吳 昊

（中機中聯工程有限公司，重慶 400039）

目前，農村公路的修建存在著諸如投資難、后期維修難、隱患與危害并存等難題。碾壓混凝土自身含水量較少，為通過振動壓實施工使其達到高壓實度、高耐久度的水泥混凝土[1]。由于其為特干硬性混凝土且施工工藝上的特點，讓碾壓混凝土擁有了水泥用量較少、施工迅速、養護時間短、剛度大等一系列技術和經濟上的優勢，將其運用于農村公路路面建設中將會取得較好的效果[2，3]。

1 碾壓混凝土配合比設計方法

當施工所需原料（膠凝材料、摻和料、集料及外加劑等） 明確后，應在施工前相應時段內取有普遍性的試樣進行碾壓混凝土配合比設計試驗。

1.1 簡捷經驗公式法

通過現有經驗公式及特定的經驗關系，通過必要的試拌調整，僅需要少量的試驗就可獲得滿足設計指標和施工要求的碾壓混凝土配合比，此方法叫做簡捷經驗公式法。

理論配合比中水含量W和改進VC值計算的經驗公式：

碾壓混凝土和水泥膠漿標準養護下28d 的抗折強度以及灰水比C/W 的經驗公式：

碾壓混凝土28d 抗折強度F28 與7d 抗壓強度的經驗公式：

碾壓混凝土理論配合比中單位粗集料的石子填充體積（%） 參考見表1

1.2 正交試驗法

確保施工過程中混合料的和易性以及路用性能滿足條件是碾壓混凝土配合比的設計原則。選用正交試驗法進行碾壓混凝土配合比設計，能夠獲得配合比內每個要素對設計指標的作用規律以及程度。

表1 石子填充體積百分率Vg 值參考表

2 正交設計法配合比設計

2.1 設計正交試驗

碾壓混凝土正交試驗可選用水量、水泥用量、石子填充體積3 個因素[4，5]；摻粉煤灰的碾壓混凝土可選用水量、基準膠凝材料總量、粉煤灰摻量、石子填充體積4 個因素。每個因素選擇3 個水平，運用L9正交表安排試驗。本文試驗未摻加粉煤灰，選L9(33) 正交表進行試驗。

對正交試驗結果進行直觀及回歸分析，其考察指標為改進VC 值及28d 抗折強度。根據直觀分析結果綜合考慮拌合物的工作性，確定滿足28d 抗折強度等設計要求的正交配合比。

2.2 正交試驗結果及分析

根據試驗數據整理獲得上表2，由表2 通過回歸計算獲得抗折強度與水灰比、用水量與改進VC 值的回歸方程如下：

2.3 確定配合比

通過上述正交試驗可知，石子填充體積百分率對碾壓混凝土的28d 抗折強度以及改進VC 值的影響都不明顯。綜合考量碾壓混凝土修筑時方便修整，我們適度的下調了粗集料的用料，石子填充體積一般可以選為70%。根據公式G=Vg×γ 確定最終石子用量G=1700kg/m3×70%=1190 kg/m3。

表2 碾壓混凝土水灰比W/C 與改進VC 值及28d 抗折強度的關系

定義農村道路碾壓混凝土抗折強度為4.5MPa，得出水灰比W/C：

依據設計指標將改進VC 值定為40s，可得出水含量W：

根據獲得的水灰比W/C，可得出水泥含量C：

計算砂子用量S（絕對體積法）

3 結語

正交試驗法配合比設計可根據工程項目大小定義不同數量的設計因素與因素水平，而通過正交試驗法計算得到的回歸方程與試驗總結獲得的簡潔經驗公式法配合比設計的經驗方程相類似；正交試驗法可大幅減少試驗量，通過正交表設計試驗以完成對設計因素的檢驗并確定合理值。