公路工程中混凝土配合比的試驗分析

高 升

(貴州通力達公路工程監理咨詢有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 基準配合比

1.1 外加劑的選擇與摻量

除了三級和四級公路工程需在路面上進行真空脫水，其它等級的公路工程，無論是路面還是橋面都要摻加外加劑，按照水泥的類型及適應性要求通過試拌確定最佳的外加劑類型與摻量。

1.2 試拌試驗

先采用經驗公式對配合比進行估算，然后對拌和物能否達到規范要求進行檢驗，要求拌和物具有良好的工作性，需進行檢驗的項目以含氣量與坍落度為主。如果拌和物的工作性與含氣量沒有達到要求，則應在水灰比不變的基礎上對砂率、用水量及外加劑的摻量進行調整。通過計算得出的，可滿足耐久性與彎拉強度等要求的鋼纖維體積率、用水量和粉煤灰的實際摻入量均不可擅自改動。

1.3 混凝土容重與含氣量的調整

按照密度法經計算確定的配合比，需要對按照這一配合比摻配的拌和物進行容重實測，然后根據實測結果對配合比進行適當的調整，在調整過程中，如果水灰比增加，則水泥的用量不可減少，完成調整后，對拌和物容重進行復測，要求容重的偏差不能超出±2.5%。當采用體積法與密度法相結合的方式確定配合比時，需要對按照這一配合比摻配的拌和物進行含氣量實測，通過實測確定含氣量偏差能夠達到下列要求，如未能達到要求，則要對引氣劑的摻量進行調整，直到滿足要求。

當混凝土路面沒有抗凍性要求時，若混凝土集料最大粒徑為19.0 mm，則含氣量要保持在3.0%～5.0%范圍內；若混凝土集料最大粒徑為26.5 mm，則含氣量要保持在2.5%～4.5%范圍內；若混凝土集料最大粒徑為31.5 mm，則含氣量要保持在2.0%～4.0%范圍內。當混凝土路面提出了抗凍性要求時，若混凝土集料最大粒徑為19.0 mm，則含氣量要保持在4.5%～5.5%范圍內；若混凝土集料最大粒徑為26.5 mm，則含氣量要保持在4.0%～5.0%范圍內；若混凝土集料最大粒徑為31.5 mm，則含氣量要保持在3.5%～4.5%范圍內。當混凝土路面提出抗鹽凍要求時，若混凝土集料最大粒徑為19.0 mm，則含氣量要保持在5.5%～6.5%范圍內；若混凝土集料最大粒徑為26.5 mm，則含氣量要保持在5.0%～6.0%范圍內；若混凝土集料最大粒徑為31.5 mm，則含氣量要保持在4.5%～5.5%范圍內。

1.4 強度與耐久性檢驗

經實測確定拌和物的性能滿足要求后，根據標準的要求進行試驗與養生，同時將水灰比的選擇作為中心，按照0.02的幅度增減水灰比；也可使水灰比保持不變，將水泥用量的選擇作為中心，按照15～20 kg/m3的幅度增減水泥劑量。對于鋼纖維混凝土，還要將鋼纖維實際摻量的選擇作為中心，按照0.2%的幅度增減鋼纖維實際摻量。按照以上要求進行各類試件的制作，包括彎拉強度試件、抗壓強度試件、抗凍性試件、耐磨性試件與干縮試件，用于檢驗確定混凝土的性能。

1.5 配合比復檢

施工現場的試驗室以滿足以上所有要求的結果為依據確定配合比，同時報監理與建設方進行驗證，如果可以滿足要求，則將其作為基準配合比。

2 試拌配合比

試驗室配合比需要在攪拌樓中進行拌和檢驗，同時以料場中砂石料的各項參數為依據，對外加劑摻量、用水量與砂率進行調整，在調整的過程中，水灰比不允許發生變化，且鋼纖維的體積率與水泥劑量也不允許減小。在確認滿足工作性要求、耐久性要求與強度要求后，即可確定試拌配合比，得出這一配合比后，要由監理旁站進行審核，審核通過后方可簽認。

在得出室內配合比之后，需在路面施工開始前還應在大型攪拌樓中做進一步的試拌檢驗，如檢驗合格，則該配合比可直接用于施工。這樣做的原因為室內只能使用規模較小的攪拌機，相較于大型攪拌樓，容積上會有很大的差別，進而對加水量造成影響，并且在攪拌的方式上也存在一定差異。根據相關試驗標準，室內采用單臥軸式攪拌機，而大型攪拌樓以雙窩軸式為主，在室內進行拌和時，如果拌和不好，則可以適當延長拌和的時間，而大型拌和樓由于要滿足產量要求，混凝土的拌和時間是采用計算機確定的，擅自改動會對拌和物的容重造成很大影響；此外，原材料的潔凈程度與含水量都有可能變異，加水量與砂石料的配量都會受到含水量的影響，而砂石材料潔凈程度會對拌和物的強度、收縮性能及耐久性造成影響。基于此，在試鋪開始前在攪拌樓中進行試拌試驗是十分重要且必要的。

在攪拌樓中進行的試拌可根據以上要求和試鋪分成若干階段獨立進行。將攤鋪機準備妥當之后，方可與試驗段一同進行。在試拌完成，且調整好各項參數以后，方可在試驗段進行試鋪施工。這樣就不用再對加水量進行調整，而且還能確定路面指標能否達到要求。

3 現場配合比

由于現場施工中不同原材料的含水量與含泥量等會發生變化，所以水泥劑量要比經試拌確定的配合比大5～10 kg/m3，同時不可減小。水灰比一般保持不變即可，不能增大。對于砂石料，其含水量與含泥量不論怎么變化，水泥劑量都必須保持不變，必要時可以略微的增大，但決不允許減小。當含泥量較小時，建議用低值，而含泥量較大時，建議用大值。

在攪拌樓中完成試拌和調整的混凝土配合比，需要以施工時的季節、氣溫與運輸距離等為依據，對外加劑的摻量進行適當調整，以確保混凝土的坍落度一直處在適宜于攤鋪施工的狀態，而且使波動達到最小，不可進行大幅度調整。

在施工過程中如果突然降雨，要在雨停后對加水量進行適當的調整，在水灰比保持不變的基礎上，對砂石料稱量做適當的調整，其它參數一般不允許進行變更，以免混凝土工作性發生變化，使混凝土始終處在穩定的狀態。在雨后對加水量和砂石料稱量進行調整時，若按照規范要求采用砂石料進行覆蓋，則原則上是不需要的。然而，實際情況中，通常無法覆蓋砂石料，而且在含水量相對較大的情況下會使檢測探頭被濕砂裹住，實測結果比實際情況大很多。微調的作用在于適應施工時氣溫變化引起的蒸發量變化，具體的操作由經驗豐富的操作人員負責。在微調的過程中，需要使水灰比不變，根據砂石料的實際含水率對加水量進行調整，同時根據計算結果對砂石料稱量進行調整。

在施工中使用的配合比必須是經過試驗段施工驗證的，試驗確定配合比強度可以滿足后，由建設與監理雙方進行審批，批準后方可在施工過程中使用。以上是監理與建設雙方對施工單位實施質量監督與控制的主要環節，如果配合比沒有得到審批，則不允許在施工中使用。

4 結束語

綜上所述，混凝土是常用的公路路面材料，其配合比在很大程度上決定了強度、耐久性與工作性，因此在施工中必須重視和加強配合比設計，并通過必要的試驗驗證混凝土的配合比能否達到施工要求。