路面用碾壓混凝土配合比設計的研究

王 林 安徽省阜陽市建設工程質量檢測站

1 前言

作為一種剛性的路面基礎，碾壓混凝土（RCC）基礎層的性能，其對溫度的收縮負荷以及干收縮的負荷的抵抗力與道路路面結構的成敗直接相關。因此，加強對道路路面混合比的研究具有非常重要的意義。

2 碾壓混凝土概述

碾壓混凝土是一種單位用水量比較少、坍落度為零的超干硬性混凝土。碾壓混凝土路面（RCCP）是采用瀝青混凝土路面的主要施工機械或小型機具將干硬性水泥混凝土攤鋪、振動碾壓成型的一種混凝土路面。該項目是以應用于高等級公路為目標，從材料、施工技術、抗滑技術以及接縫技術等方面進行了詳細而深入的研究，在路面平整度、抗滑及接縫等方面取得了突破性進展，在此研究成果的基礎上編寫了施工技術指南。

道路碾壓混凝土與傳統普通水泥混凝土、瀝青混凝土相比均具有其獨特的優點，有助于緩解當前我國建設需求與建設資金、資源等的矛盾，在當前我國道路建設中具有重要意義，經過多年的發展，碾壓混凝土在道路工程中有較好的應用。在進行西部交通建設科技項目《農村公路建養技術推廣應用》工作中，對碾壓混凝土進行了大量室內試驗研究和現場推廣應用，實體工程表明碾壓混凝土性能滿足農村公路路面要求，比普通混凝土造價低，應用效果好。

3 碾壓混凝土配合比設計需要滿足的基本要求

3.1 強度

在路基和人行道施工中，碾壓混凝土配合比時的設計一定要滿足人行道的強度要求，并且，在設計的時候一定要考慮到路基的承載力，并且，一定要與周圍的自然環境進行相互的匹配。在一般的情況下，碾壓混凝土的電阻應該持續性地控制在2.5MPa～3.0MPa之間。采用連續攪拌法進行強度試驗，科學計算出碾壓混凝土的強度，然后確定混合比。

3.2 溫縮性能

道路路面施工中碾壓混凝土材料的體積變形與溫度直接相關。但是，當溫度變化的時候，碾壓混凝土溫度收縮系數越高，材料的體積變形越大。因此，在設計配合比時，應充分考慮水泥用量，砂比等因素的影響。并且應使用滾動測量方法來檢測壓縮混凝土材料的滾動溫度收縮性能。

當碾壓混凝土混合時，溫度收縮系數將隨水泥和水含量的增加或砂子的比例增加而增加。在設計配合比時，除了要確保碾壓混凝土具有強的彎曲強度和強度外，除了抗拉強度和施工方便性外，還必須合理控制含水量，水泥用量和用量。防止嚴重的溫度收縮和碾壓混凝土變形。

3.3 干縮性能

在固化的早期階段，碾壓混凝土易于收縮以及變形。但是由于尚未確定碾壓混凝土的電阻，因此必須采取適當的措施來控制水分含量。當碾壓混凝土損失更多的水時，上表面的拉應力會產生一定量的水，這就很有可能導致其表面開裂。包裝壓路機壓縮和冷凝的體積變形不僅受溫度影響，而且受到了濕度影響。

執行碾壓混凝土測試的干收縮，并使用工具執行收縮測試。和樣品。通常，隨著水泥水分的增加，碾壓混凝土的收縮率也增加。因此，在設計碾壓混凝土的配合比時，應主要管理水泥的含水量，含水量和含砂量，并且應該充分地考慮強度以及收縮率，科學地計算出各個碾壓混凝土的溫度。比如，溫度和濕度。

3.4 工作性

農村公路路面碾壓混凝土的工作性以改進維勃稠度值（VC值）作為指標，碾壓混凝土相關的攪拌機口的改進VC值最好為5s～10s，碾壓時的改進VC值最好控制在（35±5）s。試驗中的試樣表面出漿評分應為4～5分。

3.5 耐久性

農村公路的等級比較低，交通量偏小，但是耐久性是必不能缺少的。在行業規范的基礎上降低了農村三、四級公路碾壓混凝土的最大水灰（膠）比、最小單位水泥用量的要求。實踐表明，這個值能夠滿足三級和四級的農村公路所需要的耐久性的要求。

3.6 級配范圍

碾壓混凝土粗的和細的團聚物遵循粒度逐步堆積以及壓縮理論，在振動軋制后，粗和細團聚物構成了骨架結構的強度。課題組在大量分析研究的基礎上提出了兩種級配范圍。農村公路由于交通量相差較大，路面設計厚度不同。設計厚度大于12cm時可選擇級配A，當設計的厚度不大于12cm時可選擇級配B。

4 碾壓混凝土配合比設計的具體方法

4.1 絕對體積法

大多數國家，在高速公路路面施工中，通常使用絕對體積法來計算碾壓混凝土的比例，并且可以直觀地計算碾壓混凝土材料的比例。根據對設計抗彎強度，水灰比，混合量和碾壓混凝土量的科學計算，采用此方法的具體步驟，根據混合量和等級偏析確定砂的等級；綜合考慮各種因素，確定協調的設計參數，建立方程式，求解它們，最后獲得每立方米碾壓混凝土的特定物料量。應該注意的是，使用這種方法時，第一就是要確定設計參數，包括耗水量，膠凝材料混合物的量，砂的比例，水和水泥的比例，其中，用水量是通過電阻測試來確定的。使用VC值，確定一致性，根據混凝土的耐久性和強度確定膠凝材料的量，來確定砂率和骨料離析度。

4.2 經驗設計法

在國家一級公路建設中，碾壓密實混凝土的配合比設計主要采用的方法便是經驗法。碾壓混凝土的強度已經經過了測試，可以通過參考這個表來確定某一些參數。這種方法的應用顯得更加的方便。首先，為了得到碾壓混凝土測試強度，必須設計得到彎曲強度與輥壓縮度的拉伸強度的混合比。然后根據先前的施工經驗，選擇出砂率，計算水灰比，最后計算出碾壓混凝土以使水量相等。

需要注意的是，在計算耗水量的時候，必須在水泥的標準稠度下考慮粗骨料的吸水率和水力消耗。如果需要在混凝土配制物中混合一定量的粉煤灰，則必須考慮額外的吸水率，最后必須計算出配制碾壓混凝土所需要的水力消耗。除試驗方法外，我國還采用經驗方法來計算碾壓混凝土的配合比。這種方法基于經驗方法，能夠合理地去假定在制備時，可能需要考慮到的水量，并且確定了在不同比例時，其所需要的沙粒。通過定量測試確定最大密度下的砂比，但是在獲得固定砂比之后，迫切地需要去使用一種測試方法，用來計算水灰比，耗水量以及碾壓混凝土的砂耗以及碎石。

4.3 綜合設計法

4.3.1 綜合設計法概述

在碾壓混凝土混合比設計方法中，綜合設計方法主要以實驗算法為基本框架，采用經驗方法估算水泥注入量和水泥注入量，設計正交試驗，并采用以下方法計算各種比值。絕對體積法。選擇壓實混凝土抗彎強度理想的理論混合比和道路路面施工的可行性作為參數，并且回顧理論混合比，來確定壓實混凝土路面的混合比。對于具有不同交通水平的道路的建設，通常使用不同的測試方法來設計碾壓混凝土混合比。

大型道路路面施工的時候一般采用的是正交試驗法，來計算出農村道路路面碾壓混凝土配合比和碾壓混凝土配合比時的各種參數，本設計不采用正交試驗法。組合測試的計算一般采用對照測試方法。通過比較耗水量和水泥消耗量，可以輕松獲得測試結果。該方法主要通過控制碾壓混凝土的實際彎曲抗拉強度，VC的稠度值和碾壓混凝土的合成灰度來進行。

4.3.2 綜合設計法的實施步驟

（1）碾壓混凝土比試驗

在碾壓混凝土設計中，有必要了解路面設計的基本要求，并闡明具體的抗彎強度和抗拉強度要求。同時，還需要了解路面碾壓混凝土施工的工作條件，以及具體的VC稠度值要求等。為了確保制備碾壓混凝土所用材料的質量，可以根據碾壓混凝土的原材料進行機械，物理和化學測試，例如物理，水泥力學和厚材料力學。

（2）確定最佳混合比例

根據路面設計的具體要求以及碾壓混凝土原料的基本特性，一般采用的方法是試驗算法計算水灰比和水泥用量。為了優化碾壓混凝土的配合比，采用室內試驗方法，根據碾壓混凝土的抗拉強度和VC值，在室內進行試驗，然后確定最佳配合比，然后根據碾壓混凝土配制碾壓混凝土配合比。在確定的混合比例下每種原材料的含量，并進行檢查，以確保合成級和混合物的組成含量能夠滿足道路施工的特定要求。

（3）對植物混合物進行了新的檢查

一般來說，在路面上確定碾壓混凝土施工配合比之后，非常有必要在工廠進行重新檢查配合比（就是進行干混篩分試驗），計算出配合比以及含量、成分；最后將原材料濕混合以檢查壓路機的壓實度（就是混凝土的VC值）。通過檢查以后，可以將最佳的混合比確定為建筑物的混合比，然后根據該混合比進行壓路機碾壓混凝土的實際施工。

5 結束語

道路路面施工的質量將會直接影響到道路能否安全運行。目前，路面主要采用的方法是碾壓混凝土施工。壓路機的壓實混凝土配合比將會直接影響到道路的實際施工質量以及情況。其主要影響因素為：水泥含量，水量，砂比等，主要通過經驗方法，試驗方法以及綜合設計方法計算得出，以確保道路施工質量和安全。