提高道路混凝土路面抗折强度的途径

提高道路混凝土路面抗折强度的途径

叶贤军

叶贤军广东珠海519000

摘要:近年来，道路建设事业得到了迅速发展，因此，对路面使用质量的要求也逐步提高了。本文从原材料的质量监督、配合比设计、外加剂的应用以及施工环节的质量监督等方面，对如何提高混凝土抗折强度进行了分析，提出了一些有益的对策，对改善混凝土路面质量有一定参考价值。

关键词:抗折强度；原材料；质量监督；配合比设计；施工环节

Improvetheflexuralstrengthofconcretepavementroad

YeXianJun

519000zhuhaiofguangdong

Pickto:inrecentyears,theroadconstructionhasbeenrapiddevelopment,therefore,alsograduallyincreasetotherequirementsofthequalityofthepavement.Inthispaper,fromthequalitysupervisionofrawmaterials,mixingratiodesign,admixtureofapplicationandthequalitysupervisionofconstructionlink,etc,onhowtoimproveconcreteflexuralstrengthwasanalyzed,andputsforwardsomeusefulcountermeasures,toimprovethequalityofconcretepavementhascertainreferencevalue.

Keywords:flexuralstrength;Rawmaterials;Administrationofqualitysupervision,Themixdesign;Theconstructionprocess

随着国民经济的持续发展，我国道路建设事业也有了较快的发展。水泥混凝土路面具有强度高、经久耐磨、抗湿滑等优点，因此被广泛的应用在公路与城市道路中。由于水泥混凝土路面由于直接受车辆荷载的重复作用及环境因素，因此，这种路面必要要有较高的抗折强度、耐久性、耐磨性和抗滑性，其中抗折强度的要求是最为严格的。为此，本文就如何提高抗折强度进行分析，对于提高路面的使用寿命有着重要意义。

1原材料的质量监督

1.1水泥

水泥是主要的材料，它的质量优劣关系到混凝土的质量，建议选择硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥等水泥，因为这些水泥普遍具有抗折强度、收缩性小、耐磨性强、抗冻性好等特点。

1.2粗、细集料

道路混凝土的骨料宜选择表面粗糙且多棱角、洁净、符合一定级配且与水泥粘结性好的碎石，碎石应没有风化现象，控制针片状和有害物质含量，抗压强度应不低于60～80MPa。

道路水泥混凝土选用的骨料粒径应以其和易性、均匀性、强度等要求作为综合考虑。一般情况下骨料的最大粒径不能超过路面板厚的1/4～1/3。粗集料最大粒径直接影响着混凝土拌和物的和易性，统计资料表明在相同的水灰比下，混凝土抗折强度随最大粒径增大而降低。减小粗集料最大粒径，有利于提高混凝土抗折强度，但过小会增加水泥浆量增加，不仅不经济，也会引起混凝土干缩变大。《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTJD40－2002)规定水泥混凝土集料公称最大粒径不应大于31.5mm(碎石)或19.0mm(砾石)。

粗集料级配不宜用单粒级配制道路混凝土。粗集料级配对混凝土抗折强度的影响主要体现在良好的级配可使混合料获得较大的堆积密度，在相同的水泥浆量下，使混凝土拌和物具有良好的工作性，且不易产生离析现象，有利于提高混凝土抗折强度。

细集料(砂)是混凝土的填充料，路面用砂要求具有较高的密实度和较小的比表面积，以满足新拌混凝土的工作性、硬化后的强度、耐久性的要求，同时得到节约水泥的目的。其颗粒级配和细度模数直接影响混凝土的工作性，同时也反映在对混凝土的抗折强度影响上。道路混凝土施工中一般多采用级配处于2区的中砂，其粗细适中，级配较好，细度模数宜在2.6～2.8之间。根据混凝土路面设计规范的规定砂的细度模数不宜小于2.5。

2配合比设计

原材料的选用固然重要，但能否科学合理地对路面混凝土配合比进行设计，也是影响路面混凝土抗折强度的一个重要因素，道路混凝土路面设计是以抗折强度为依据的，因而混凝土配合比设计应根据设计抗折强度、耐久性、耐磨性、工作性等要求经济合理的确定各种原材料的用量，混凝土配合比设计的合理与否，其关键取决于水灰比、单位用水量和砂率等参数的确定。

2.1混凝土的配制强度

根据混凝土路面设计规范的要求，道路混凝土的试配弯拉强度frm(MPa)应按下式确定。

frm=fr/(1－1.04cv)+ts

式中:frm为混凝土试配弯拉强度的均值，MPa；fr为混凝土弯拉强度标准值，MPa；cv为混凝土弯拉强度变异系数；s为混凝土弯拉强度试验样本标准差；t为保证率系数。

通常混凝土配制抗弯拉强度值为设计弯拉强度的1.10～1.15倍，具体可根据施工技术水平和工程的重要性来选用。

2.2水灰比(W/C)设计

水灰比是路面混凝土配合比设计的一个关键参数，选用的得当与否，直接影响路面混凝土的强度。通过实验水泥完全水化的理论需水量大约为水泥重量的25%左右，但在实际施工中，水灰比的实际取值远大于这一指标。一般在相同的外在条件下，水灰比越小，混凝土的强度越高，但如水灰比过小，混凝土坍落度小、和易性差，施工难度大且不能保证振捣均匀密实，强度反而降低。水灰比越大，混凝土坍落度增大、有足够的流动性，方便施工，但很难保证混凝土的强度。

根据《水泥混凝土路面施工技术规范》(JTGF30－2003)的要求，水灰比一般控制在0.44～0.48之间。水灰比可根据下列经验公式确定:

W/C=1.5684/(frm+1.0097－0.3595fs)

式中:frm为混凝土配制28天弯拉强度的均值，MPa；fs为泥实测28天抗折强度，MPa。

2.3砂率的选择

砂率是指混凝土中细集料(砂)占粗、细集料总量的比率。砂率的大小直接影响到混凝土的抗折强度。如果砂率太小，粗集料相应增多，混凝土拌和物缺浆，粗集料间的空隙得不到有效填充，混凝土内部难以得到密实状态，势必会降低混凝土的抗折强度。如果砂率太大，粗集料相应减少，难以起到骨架作用，从而破坏了混凝土内粗集料之间交错有致的机械咬合状态，造成抗折强度下降。砂率通常认为在水泥浆用量不变的条件下，能使混凝土拌和物获得最大流动性且不致出现离析泌水等不良现象时的砂率为最佳砂率。根据混凝土路面施工规范的要求，当水灰比在0.40～0.50之间变动时，采用中砂和碎石配制道路混凝土时砂率取32%～36%为宜。

2.4单位用水量及水泥用量的确定

在水灰比一定的情况下，单位用水量的大小直接影响混凝土的工作性，尤其是坍落度。用水量太大，水泥用量就增大，造成浪费，坍落度也增大。用水量太小，水泥用量相对减少，坍落度也随之减小，这2种情况均不利于路面混凝土强度的正常形成，因此合理确定混凝土混合料的单位用水量非常重要。根据混凝土路面施工规范的要求，道路混凝土一般为干硬性混凝土，坍落度为10～20mm，对于碎石混凝土用水量取140～160kg/m3为宜。

水泥用量的多少对混凝土的强度影响很大，用量小了很难满足混凝土强度、耐久性、耐磨性要求；用量大了，虽然能满足强度要求，但混凝土中水化热大，收缩也大，容易因收缩而产生开裂。因此要合理确定混凝土的水泥用量。不能太少也不能过多。根据规范要求，水泥用量应根据水灰比和用水量确定，一般不得少于305kg/m3。

3外加剂的合理使用

混凝土外加剂选用得当，在一定程度上起到改善和调节混凝土拌和物的耐久性、流变性能、凝结时间和硬化性能等。道路混凝土常用的外加剂有减水剂、早强剂、调凝剂和引气剂等，尤以减水剂的使用对混凝土的强度影响最大。同时使用外加剂后常常会改变混凝土对拌和工艺的要求，要特别注意用量准确，拌和均匀，以免产生不良影响。

4施工环节的质量监督

4.1混凝土拌和的质量监督

影响混凝土拌和的质量主要因素有拌和设备、拌和工艺等。尤其是施工配合比计量的准确程度、拌和时间的长短对混凝土的强度影响很大。所以混凝土质量要稳定、强度要提高，必须根据工程需要合理选择拌和设备，严格按配合比要求准确计量各种粗细集料、水泥和水的每盘用量，控制最佳拌和时间，确保拌和均匀一致。

4.2混凝土运输工具的选择

运输工具要根据运输距离、道路状况、水泥初凝时间和施工气温合理选用，运力要满足施工需要并稍有富余。确保混凝土在规定时间内运到摊铺现场。混凝土运输过程中不能漏浆并应防止混凝土出现离析和凝结硬化现象，同时要根据季节、气候合理加以防护。运到施工现场的混凝土必须具有适宜摊铺的工作性。

4.3混凝土振捣密实的质量监督

混凝土振捣的充分与否直接影响混凝土的强度的形成。因此，摊铺好的混凝土要及时进行振捣，并尽量均匀充分，做到即不漏振也不过振，为提高效果，可使用插入式振捣捧、平板式振捣器和振动梁联合作业，以提高混凝土的密实程度和抗折强度。

4.4混凝土的养生

混凝土养生是否及时和充分，直接影响混凝土抗折强度的增长情况。因此必须重视混凝土的养生。一般混凝土完成缩缝切割后立即开始养生。养生方法可采用喷洒养生剂或覆盖土工布、麻袋、草袋洒水湿养方式。养生时间应根据混凝土抗折强度增长情况而定，不宜小于设计抗折强度的80%，特别是前7天内要正常保持混凝土路面的湿润状态，以后还要适当洒水，这样可以保持混凝土路面强度的正常增长。一般养生天数为14～21天。

5结语

总之，抗折度与道路的使用性能和使用寿命息息相关。虽然影响水泥混凝土路面抗折强度的原因较多，但相信只要对原材料的质量进行严格控制、科学的进行配合比设计工作，并在施工中认真组织、精心安排就能保证道路混凝土的抗折度，从而提高道路的整体质量水平。

参考文献

[1]王保忠.提高混凝土路面抗折强度的措施[J].交通世界(建养.机械).2009年第Z1期

[2]王文良.浅析水泥混凝土路面抗折强度的影响因素[J].黑龙江交通科技.2010年第11期