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1、水泥混凝土路面施工1、水泥混凝土路面的基层和垫层有何作用?对基层和垫层有何要求?答:水泥混凝土路面的基层和垫层主要有三大作用:有助于控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形产生的对混凝土面层的不利影响;防止唧泥等病害出现;为面层施工提供稳定而坚实的工作面;水泥混凝土路面对基层和垫层有四点要求:要求基层和垫层有足够的刚度。高等级道路、交通越繁重的道路,对基层和垫层的刚度要求越高。以达到限制面板弯沉量,减少或防止路面错台、唧泥病害出现。基层和垫层应能满足防冻胀的要求,如道路地处季节冰冻区,应能防止和减少路基的不均匀冻胀对路面板的不利影响。基层和垫层应有能防止产生唧泥所需要的厚度,一般不小于15cm,如为
2、原旧路面补强层,其厚度一般为68cm。但基层和垫层厚度的确定,以达到设计的强度要求和抗冻最小厚度要求为准。基层和垫层的宽度应大于路面面层宽度,以便有足够的位置供应侧模,通常情况下一般每侧垫层比基层宽30cm,基层比路面宽30cm以上。如果使用滑模摊铺施工,基层每侧要比路面宽出6580cm或与路基同宽。在进行水泥路面施工前,应对基层进行严格检查收,使之符合规定的要求。要点:基层垫层作用大路面施工先检查质量不符须处理满足要求才摊铺2、水泥混凝土路面对水泥有哪些要求?答:路面使用的水泥应具有抗弯拉强度高、收缩小、抗磨性和耐久性好及弹性模量低等技术要求。因为要求水泥熟料的矿物组成中铝酸三钙(C3AI)
3、含量低和铁铝酸四钙(C4AIFe)含量高。水泥化学成分、物理性能等品质宜符合表4-1要求。表4-1水泥性能特重、重交通路面中、轻交通路面铝酸三钙不大于5不宜大于7铁铝酸四钙不小于15不宜小于12游离氧化钙不大于1氧化镁不得大于5不得大于6三氧化磷不得大于3.5不得大于4.0碱含量怀疑有碱活性的集料不得大于0.6,无碱活性的集料平得大于1混合料种类不得掺窖灰、煤矸石、火山灰和粘土,有盐冻要求时,不得掺生石灰石粉烧失量不得大于3不得大于5细度(80mm)筛余量不得大于10初凝时间不早于3h不早于2.5h终凝时间不迟于10h安定性雷氏夹法或蒸煮法检验合格蒸煮法检验合格28d干缩率不得大于0.09不得
4、大于0.10耐久性不得大于3.6kg/m2适合各级交通的水泥品种、强度等和抗折强度不小于表4-2的规定。表4-2交通等级水泥抗折强度(MPa)水泥品种和强度等级备注特重7.5硅酸盐水泥62.5、普通水泥62.5、道路水泥52.5硅酸盐水泥52.5、普通水泥52.5、道路水泥42.5实测抗折强度达到要求可以使用重7.0硅酸盐水泥52.5、普通水泥52.5、道路水泥42.5硅酸盐水泥42.5、道路水泥42.5实测抗折强度达到要求可以使用中等、轻6.5硅酸盐水泥42.5、普通水泥42.5、矿渣水泥42.5所有水泥无论强度等级高低,施工时均应以抗折强度满足要求为准使用散装水泥时,出厂温度均应限制在55
5、以内,混凝土搅拌时的水泥温度不得高于50,冬季施工时水泥温度不宜低于10。要点:水泥特性应分清选用要随路区分散装水泥控温度保证质量抓根本3、水泥路面对粗集料有哪些要求?答:为获得密实度、强度高而耐久和耐磨性好的混凝土路面,粗集料必须具有一定的强度,耐磨耗,并有足够的坚固性和良好的级配。粗集料可使用碎石、破碎砾石和砾石,其质地应坚硬、耐久、洁净,岩石抗压强度应高于所配制混凝土强度的1.3倍以上。其技术要求见表4-3。表4-3项目技术要求说明碎石压碎值指标()15无抗(盐)冻要求的三、四级路20卵碎石压碎值指标()14无抗(盐)冻要求的三、四级路16坚固性(按质量损失计,)8无抗(盐)冻要求的三、
6、四级路12针片状颗粒含量()15无抗(盐)冻要求的三、四级路20含泥量(按质量计,)1.0无抗(盐)冻要的三、四级路1.5泥块含量(按质量计,)0.5无抗(盐)冻要的三、四级路0.7有机物含量(比色法)合格无抗(盐)冻要的三、四级路合格硫化物及硫酸盐(按SO3质量计,)1.0无抗(盐)冻要的三、四级路1.0岩石抗压强度表观密度碱集粒反应火成岩应不小于100MPa;变质岩应不小于80MPa;水成岩应不小于60MPa2500kg/m3经碱集料反应试验后,由卵石、碎石、碎卵石配制的混凝土试件无裂缝断裂、胶体外溢等现象,在规定试验龄期的膨胀率应不小于0.10粗集料的级配应符合表4-4规定的范围。基层贫
7、混凝土、路面和桥面混凝土均不得使用不分级的统料,混凝土连续级配最大粒径规定,碎石不大于31.5mm,碎卵石不大于26.5mm,卵石不大于19mm,超径含量不大于5、逊径含量不大于10。0.075mm的石粉含量不应大于1。如果为滑模施工时,砾石最大粒径不大于16mm,碎石不大于26.5mm,超径、逊径含量均不大于5,小于0.15mm以下的颗粒含量不宜大于1。表4-4粒径类级型配方孔筛尺寸(mm)2.364.759.516.019.026.531.537.5累计筛余(以质量计,)连续级配4.7516951008510040600104.751995100859560753045050碾压混凝土95
8、10090100607530400504.7526.595100901007090507025400504.7531.695100901007590607540602035050单级配4.759.5951008010001509.5169510080100015095.179510085100406001501626.595100851005570254001001631.5951009010085100557025400100抗滑层的混凝土路面层粗集料应使用碎石,不宜使用碎卵石,其性能除符合上述规定外还应符合表4-5的要求。表4-5公路等级磨光值磨耗值压碎值(10)冲击值针片状颗粒含量()高
9、速公路、一级公路401410286其他等级公路351612308要点:坚实耐磨粗集料满足级配尢重要滑模施工最严格择料标准应记牢4、水泥路面中细集料的作用是什么?对细集料有哪些要求?答:水泥路面的混凝土对细集料用砂,希望具高的密实度和小的比面,以保证新拌混合料有适当的工作性,同时还要达到节约水泥的目的。粒径为0.165mm的细集料,可采用河砂、海砂或山砂。砂应满足表4-6所列的级配范围的要求。路面和桥面的普通混凝土和钢纤维混凝土使用的天然砂级配宜为2区也可使用3区偏细粗砂,细度模数宜在2.03.5之间,不宜大于3.5,也不宜小于2.0。碾压混凝土宜使用2区中砂。路面混凝土同一配合比中,用砂的细度
10、模数变化范围不应超过0.3,否则应调整配比中的砂率。表4-6级配分区方孔筛尺寸(mm)0.150.300.601.182.364.759.5累计筛余(以质量计,)1区9010080957185356553511002区9010070924170105002501003区9010055851640025015010细集料还应满足表4-7的技术要求。表4-7项目技术要求说明人工砂单粒级最大压碎指标()25三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土30气化物氯离子(以质量计,)0.02三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土0.06坚固性(以质量损失计,)8三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土10云母(以质量计,)2.0
11、天然砂含泥量(以质量计,)2.0三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土3.0天然砂泥块含量(以质量计,)1.0三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土2.0人工砂MB值1.4或合格石粉含量(以质量计,)5.0三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土7.0人工砂MB值1.4或不合格石粉含量(以质量计,)3.0三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土5.0人工砂泥块含量(以质量计,)1.0三、四级路夫抗冻(盐)和贫混凝土2.0有机物含量(比色法)合格硫化物及硫酸盐(以SO3质量计,)0.5轻物质(以质量计,)1.0人工砂母岩抗压强度火成岩应不小于100MPa;变质岩应不小于80MPa;水成岩应不小于60MPa表观密度2500k
12、g/m3碱集料反应经碱集料反应试验后,由砂配制试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现场,在规定试验龄期的膨胀率应小于0.10机制砂除符合表4-6和表4-7规定的级配要求和技术要求外,还应满足以下要求:路面和桥面使用的机制砂磨光值PMV不宜小于35。泥岩、卵岩、板岩等水成岩类不宜用来轧制机制砂。高速公路、一级公路中小于0.075mm的石粉含量应小于7,泥土含量应小于2;二级以下公路石粉含量小于10,泥土含量小于3。在缺少砂资源的沿地区,二级和二级以下公路素混凝土路面和贫混凝土基层可使用淡(雨)水冲洗(淋)过的海砂或河口附近的海砂。但在缩缝设有传力杆、钢纤维、钢筋网的混凝土路面、桥面均不得使用海砂。使用淡
13、化海砂除满足级配要求的技术要求外,还应满足以下要求:淡化海砂带入混凝土的含盐量小于1.0kg/m3。淡化海砂与标准砂对比试验,对强度和凝结时间等无不利影响。淡化海砂中的碎贝壳等殊留物含量小于2,含泥量小于2。要点:填充密实细集料技术要求要记牢选料测试关把好进料严检不能少5、水泥路面对水、粉煤灰、外加剂、钢筋、钢纤维有哪些要求?答:水是拌制和养护混凝土不可缺少的材料。水中不应含有影响水泥正常凝结和硬化的有害杂物、油、酸、盐等;硫酸盐含量(以SO4-2计)小于2.7mg/cm3;含盐量不得超过5mg/cm3;PH值不和小于4;不得含有油污。粉煤灰掺和在混凝土中能使混凝土更加密实,工作性能更好。公路
14、水泥路面中可掺用粉煤灰,其质量指标应符合表4-8规定的I、II干排或磨细粉煤灰。表4-8粉煤灰等级细度(45m气流筛筛余量,)烧失量()需水量()SO3含量()I125953II2081053III45151153注:在没有气流筛的情况下,可用0.08mm水泥筛,筛余量约为气流筛筛余量的2.4倍。水泥路面中使用I、II级粉煤灰时,应准确了解水泥中已掺加的混合料的种类和数量,应使水泥中已有的和混凝土中外掺加的混合料总量不超过30。粉煤灰进货应有材质检验等级报告,宜采用散装干排或磨细粉煤灰,并用水泥罐仓装储存备用。不得使用湿排或潮湿粉煤灰。外加剂是高性能混凝土中不可缺少的第五组分材料。主要有减水剂
15、、引气剂、促凝剂、早强剂、防冻剂、缓凝剂等。水泥路面混凝土使用的外加剂必须符合表4-9所列技术指标。混凝土外加剂产品的技术性能指标表4-9试验项目普通减水剂高效减水剂早强减水剂缓凝高效减水剂缓凝减水剂引气减水剂早强剂缓凝剂引气剂减水率()8128128106泌水率()9590951001007010010070含气量()3.04.03.04.55.53.03.0凝结时间(min)初凝-90+120-90+120-90+120+90+90-90+120-90+120+90-90+120终凝抗压强度比()1d1401401.353d115130130125100115130100957d11512
16、51151251101101101009528d1101201051201101101001009028d收缩率比()135135135135135135135135135相对耐久性指标(200)(%)8080对钢筋的锈蚀作用应说明对钢筋无锈蚀危害注:除含气量外,表中数据掺外加剂的混凝土与基准混凝土的差值或比值凝结时间指标“-”表示提前,“+”表示延缓。相对耐久性指标大于等于80,表示掺外加剂的混凝土试件冻融循环200次后弹性模量值大于等于80。本表摘自公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程(TTJ/T037.1-2000)。应选择使用减水效率较高、坍落度损失较小、损失速度较慢的复合型减水剂。如果
17、使用滑模施工时,应使用引气剂,以增大新拌混凝土的粘聚性,改善和易性,防止泌水与离折,提高混凝土的均匀性。各级水泥混凝土路面(包括桥面)使用的钢筋网、传力筋、角隅钢筋、拉杆钢筋均应符合钢筋混凝土用焊接钢筋风(YB /T076)、钢筋混凝土用热轧带肋细筋(GB 1449)、冷轧带肋钢筋(GB 13788)和钢筋混凝土用热轧光圆钢筋(GB 13013)的技术要求。另外钢筋还需顺直、不得有裂纹、断伤、刻痕和表面油污与锈蚀。公路和桥面的钢纤维混凝土中,细纤维宜为铣削型和剪切钢纤维,也可使用溶抽型钢纤维,不宜使用钢丝切断型钢纤维;可使用外形为波浪形、压痕形、扭曲形、短形钢纤维。不使用外形为圆形、平直形、月
18、牙形、端钩形及大头形钢纤维。钢纤维外形选择还应满足安全性及与水泥砂浆粘结强度大的要求。另外钢纤维还应满足以下技术要求:钢纤维抗拉强度不宜小于6001000MPa;要有较好的抗弯折能力;钢纤维长度宜为25mm,直径或等效直径宜在0.31.2mm,长径比宜在5070范围内。要点:材料品质有标准对照选择最要紧进场把关严检测遵守规章质量保6、水泥路面接缝使用的材料有哪些?施工选用时应注意什么?答:水泥路面接缝材料按使用性能分为接缝板、橡胶嵌缝条、填颖料和泡沫塑料垫缝条等。胀缝填缝材料包括胀缝板、胀缝上部的嵌缝材料及其粘结剂。胀缝板有各种木质板、沥青纤维板、泡沫橡胶板、泡沫树脂板及各种纤维复合板材,施工
19、时应选用能适应混凝土面板膨胀收缩、易安装、施工时不变形、弹性复原率高、耐久性良好的材料。嵌缝料是胀缝板上部的密封嵌缝条,由于胀缝伸缩间距较宽和伸缩量较大,一般多采用预制空心橡胶嵌缝条,以适应较大的伸缩变形。粘结剂是安装预制橡胶嵌缝条的专用材料,起粘结和润滑作用,要求粘度适中,固化前不发粘,有较强的润滑作用,要求粘度适中,固化前不发粘,有较强的润滑作用,固化速度可调,固化后与橡胶嵌缝条和混凝土壁粘结牢固、低温不脆、不容于水等。可选用的粘结剂有氯丁胶粘剂、聚氨脂胶粘剂和改性环氧树脂胶粘剂等。缩缝填缝材料主要有四种类型:树脂尖以硅树脂、聚氨脂、氯偏树脂、环氧树脂等不基材,属技术性能最高档的填缝材料;
20、橡胶类以氯丁橡胶、沥青橡胶或改性橡胶为基材;塑料类以聚氯已烯胶泥、聚乙烯胶泥为代表;沥青类热沥青、沥青玛蹄脂、乳化沥青和各种改性沥青,属技术性能档次最低的填缝材料。上述四类填缝材料,前两类适用于高速公路、一级公路水泥混凝土路面填缝,第三类可用于二级公路上,一般沥青类的填缝料不能用于高等公路中,只能在三、四级公路水泥混凝土路面中使用。缩缝填缝料应具有如下性能:与混凝土板壁粘结力强、回弹性好、拉伸量大、不溶于水、不渗水;高温下不挤出、不流失、不粘车轮、耐嵌入;低温时不发脆、耐冲击韧性好、耐大气老化。纵缝填缝材料:由于有拉杆约束,对纵缝填缝材料的要求不高,所有缩缝填缝材料都适应于纵缝填缝使用。要点:
21、接缝分为胀缩纵填缝材料各不同正确选用保质量技术规定要服从7、普通水泥混凝土路面铺筑可采用哪些方法?这些方法有何特点?答:普通水泥混凝土路面可采用以下几种方法铺筑:小型机具摊铺和振实;轨道式摊铺机摊铺和振实,配以其他工序的配套机械;滑模式摊铺机摊铺的振实,配以其他工序的配套机械;三辊轴机组的摊铺和振实,配以其他工序的配套机械。这四种方法的主要特点见表4-10。表4-10参数小型机具轨道式滑模式三辊轴式立侧模需要需要不要需要基层需加宽(m)0.500.501.41.60.50混凝土组成无特殊限制无特殊限制连续级配无特殊限制坍落度(m)151523振动方式插入式+平板式+振动梁振动梁插入式插入式振动
22、频率(HZ)±505566可调节由100200150200最大工作速度(m/min)0.300.602.813.5实际日平均产量(m/d)20120125400劳动工(日/km)200218要点:路面铺筑四方法结合实际选用它施工方法有特点掌握使用才经济8、水泥路面混凝土混合料配合比设计的目的是什么?哪些参数选择最关键?配合比设计应遵循的步骤是什么?答:水泥路面混凝土混合料配合比设计目的是根据路面的强度、耐久性、耐磨性、施工工作性和经济的要求,确定混合料中各组份的最佳配合比例。配合比设计中,在确定水泥、水、细集料、粗集料和外加剂时,首先要选择好水灰比、用水量和砂率这三个关键的参数。水泥
23、路面混合料配合比设计时,应按以下三个步骤进行:根据已有的混合料配合比试验参数或以往的经验,得出初拟设计配合比。按初拟设计配合比进行试拌,观空混合料的工作性,按符合要求的情况做适当的调整,而后进行强度和耐久性试验,按符合要求的情况再做必要的调整,得到设计配合比。根据混凝土的现场施工具体条件,如集料供应情况(级配、含水量等)、摊铺机具、气候条件等进行调整,提出施工配合比。要点:配比设计三步骤经验、计算、拟初比试拌、调整加试验确定施工配合比9、普通水泥混凝土路面混合料配合比设计方法适合哪些摊铺机具的施工方式?具体设计怎样进行?答:普通水泥混凝土路面混合料配合比设计方法适用于滑模摊铺机、轨模摊铺机、三
24、辊轴机组及小型机具配套的施工方式,也包括在混合料中掺加外加剂或真空脱水的混凝土路面、掺加粉煤灰的混凝土路面、配钢筋的混凝土路面和桥面混凝土等的配合比设计。混凝土混合料配合比设计的具体步骤是:1)确定混凝土混合料的试配强度水泥混凝土路面结构的设计强度采用28d抗弯拉强度fcm,应符合水泥混凝土路面设计规范(JTJ12-94)中表4-11的要求。混凝土设计弯拉强度和弹性模量表4-11交通等级特重重中等轻设计弯拉强度fcm(MPa)5.05.04.54.0弯拉弹性模量Ec(×103 MPa)30302827设计抗压强度fcmcu,k(MPa)35353025路面混凝土试配弯拉强fc的确定:
25、无施工离差系数时fc=k·fcm式中:fc混凝土配制弯拉抗折强度,MPa;k提高系数,取值范围为1.101.15;fcm混凝土设计弯拉抗折强度,MPa。fcm有施工离差系数时(1-tCv)fc式中:t弯拉抗折强度保证率系数,高速公路保证率98,t2.05,一级公路保证率95,t1.64,二级公路保证率85,t1.28,三、四级公路保证率85,t1.04;Cv弯拉抗折强度离差系数(与施工水平有关),混凝土等级为优时,Cv0.10,为良时,Cv0.100.15,一般时,Cv0.150.20,差时,Cv0.20。2)水灰比(W/C)计算碎石混凝土W/C1.5684/(fc+1.0097-0
26、.3485fs)。W/C1.04- fc/1.38fs式中:fs水泥胶砂标准抗折强度,MPa。取上两式的平均值为采用值。砾石混凝土W/C1.2618/(fc+1.5492-0.4565fs)。W/C1.04- fc/1.38fs取上两式的平均值为采用值。按上式计算出的水灰比,应计入外加的减水作用,同时必须满足耐久性要求的最大水灰比规定。最终确定水灰比时,应在满足抗折强度、耐久性和施工方法要求的三项中选择最小值。3)混凝土拌和物单位用水量(Wo)的计算碎石Wo104.97+0.309SL+1127+(C/W)0.6/Sp砾石Wo86.89+0.370SL+11.24(C/W)+1.00/Sp式中
27、:SL混凝土拌和物的坍落度,mm;Sp砂率,;C/W灰水比,其倒数为水灰比,计入处加剂的减水作用。掺外加剂用的混凝土的单位用水量可按下式计算:WowWo(1-)式中:Wow掺外加剂后的单位用水量,kg/m3;Wo未掺外加剂的混凝土单位用水量,kg/m3;实测所使用外加剂的减水率。用水量与工作有较大关系,为了适当施工的需要,混凝土混合物的最佳工作应满足以下规定:当使用滑模摊铺时,混凝土拌和物最佳工作性及允许范围应符合表4-12的规定。表4-12检测方法界限坍落度SL(mm)振动粘度系数(Ns/m2)摊铺速度t(m/min)砾石混凝土碎石混凝土最佳工作性204030601505001.02.0允许
28、范围105020701006000.53.0稳定性30±2040±20300±200正常1.5±0.5当使用轨道摊铺机、三辊轴机组、小型机具定模施工时,混凝土的工作性应满足表4-13的规定。表4-13摊铺方式滑模摊铺机摊铺轨道摊铺机摊铺三辊轴机摊铺小型机具摊铺出机坍落度(mm)4070406030501040摊铺坍落度(mm)203020401030020最大单位用水量(kg/cm3)碎石160砾石155碎石156砾石153碎石153砾石148碎石150砾石1454)计算单位水泥用量CoWC一般水泥用量用CoWo()计算求得,但为满足水泥路面的耐久性要求
29、,考虑最小水泥用量Com,则按下式计算水泥用量:CoQCom式中:Co单位水泥用量,kg/cm3;Com最小水泥用量,kg/cm3;Q满足密实度、平整度要求的系数,Q1.101.25,最小水泥用量偏小时取大值,最水水泥用量偏大时取小值。路面耐久性要求的最大水(胶)灰比和最小水泥用量见表4-14。表4-14公路等级高速公路一级公路二级公路三、四级公路最大水灰比0.440.460.480.50抗冻要求的最大水灰比0.420.440.460.48抗盐要求的最大水灰比0.400.420.440.46最小水泥用量(kg/cm3)42.5级30030029028032.5级310310305300抗冰(盐
30、)冻要求的最小水泥用量(kg/cm3)42.5级32032031531032.5级330330325320掺粉煤砂时的最小水泥用量(kg/cm3)42.5级26026025525032.5级280270265260抗冰(盐)冻掺粉煤灰时的最水泥用量(42.5级)(kg/cm3)2802702652605)确定粗细集料用量根据砂的细度模数和粗集料种类,合理选择砂率;砂的细度模数与最大砂率的关系见表4-15。表4-15砂细度模数2.22.52.52.82.83.13.13.43.43.7砂率ST(%)碎石混凝土30343036343836403842砾石混凝土2832303432363438364
31、0根据假定密度或绝对体积,计算砂石体积和用量。根据实测混凝土密度,调整配合比及各种材料用量。要点:各项要求要记清设计参数选择好计算规则应遵守配比才会质量高10、混凝土混合料试配易出现的几个问题及产生的原因是什么?怎样调整?答:混凝土混合料试配过程中易出现的问题,及产生的原因和怎样调整详见表4-16。表4-16序号试配混合料时易出现的问题产生原因调整途径1混合料偏稀,坍落度大,流浆离析,振动粘度系数大砂石料用量不足保持水灰比和砂率不变,同时增大砂石料用量2试配混合料过干,坍落度过小,振动粘度系数过大,粘聚性不足砂石料用量过大保持水灰比和砂率不变,同时减少砂石料用量3试配混合料砂浆过多,坍落度适合
32、,但振动粘度系数偏小,振实后表面砂浆较厚砂率过大降低砂率或减小水和水泥用量4试配混凝土砂浆量过少,拌和物干涩,坍落度合适,振动粘度数偏大,抹面困难砂率过小增大砂率或增加水和水泥用量在调整中,每次调幅为2左右,重复拌和时间不得超过20min,直到符合要求为止。要点:观察现象找原因调整方法确认准满足施工是标准保证质量需耐心11、碾压混凝土有什么特点?其配合比计算步骤与试配计算方法怎样?答:碾压混凝土是一种干硬性混凝土,其混合料的用水量减少到刚能满足碾压密度所需的水分,比普通混凝土减少用水量约1/4,而用水量的多少是根据需要的工作度Vc来确定。碾压混凝土的水泥用量比普通混凝少约2530,并且还可以掺
33、用相当比例的粉煤砂。碾压混凝土在配合比设计上,是以胶凝材料浆体最大限度地填满混合料中粗集料间的空隙并包裹粗集料颗粒而形成密实的混凝土,达到强度和耐久性要求,满足施工的可压性和经济性的目的。1)碾压混凝土配合比计算按以下五个步骤进行:计算出要求的试配强度fcm;按fcm计算出所要求的水灰比值;选择每立方米混凝土的用水量,并计算出混凝土的单位水泥用量;选取合理的砂率值;计算出粗、细集料的用量,定出供试配用的配合比。2)碾压混凝土的试配计算方法(只掺外加剂)fcm+fny根据碾压混凝土设计弯拉强度fcm计算碾压混凝土试配弯拉强度fcm;1-tCvfc式中:t保证率系数;Cv混凝土抗弯拉强度变异系数;
34、fny压实安全弯拉强度,其值按下式计算:fny(n1+n2)a计算单位用水量。根据碾压混凝土的工作性指标,改进Vc值(s),按经验公式(掺外加剂)推算初步配合比单位用计量Wom(kg/m3)。Wom=137.7-20.55logVc计算灰水比。根据28d弯拉强度指标fcn(MPa),水泥实测胶砂抗折强度fs(MPa),按以下公式计算:C/Wfcm/(0.215fs)-0.798计算单位水泥用量。由单位用水量Won,满足弯拉强度和耐久性要求的灰水比C/W,计算单位水泥用量Con(kg/m3)。ConWom×(C/W)选定粗集料填充体积百分率。根据砂的细度模数实测结果,参数表4-17选定
35、配合比中粗集料填充体积百分率Vg()。表4-17砂细度模数Mx2.402.602.803.00粗集料填充体积Vg()75737169计算粗集料用量。根据粗集料振实容重g和选定的粗集料填充体积百分率Vg(%)计算粗集料用量Con(kg/m3)Cong×Vg计算用砂量。根据已知的Gon、Con、Won及相应的原材料容重,按绝对体积法计算用砂量Son(kg/m3)。计算外加剂用量。根据试验优选的外加剂掺量和单位水泥用量Con,计算单位外加剂用量Yon(kg/m3)。Yon×Con3)碾压混凝土掺外加剂和粉煤灰的计算方法计算粗集料用量。其计算方法同只掺外加剂的粗集料量一样。选定粉煤
36、灰掺量。按经验或正交试验分析确定粉煤灰掺量Fc()。计算单位用水量。根据工作性要求,改进Vc值(s)和粉煤灰掺量Fc(),按下述掺外加剂和粉煤砂的经验公式计算单位用水量Wofn(kg/m3)。Wofn135.5-21.1LogVc+0.32Fc计算基准胶材总量。根据试配28d弯拉强度fcn(MPa)、粉煤灰掺量Fc()和选定的粗集料填充体积百分率Vg()计算基准胶材总量。(C+Fco)(fcn-7.22+0.25Fc+0.023Vg)/0.005计算单位水泥用量及粉煤灰用量。由基准胶材总量C+Fco和粉煤灰掺量Fc()及粉煤灰超代系数K就可以计算单位水泥用量(kg/m3)。Cofn=(C+Fc
37、o)×(1-Fc)单位粉煤灰用量(kg/m3)为:FcoCofn×Fc×K计算水胶比。根据单位用水量Wofn,满足弯拉强度,同时满足耐久性要求的最小单位水泥用量计算水胶比W/(C+F)。W/(C+F)Wofn/(Cofn+ Fco)计算用砂量。根据已知的Gon、Con、Fco、 Won及相应的原材料容重,混凝土含气量a(),采用绝对体积法计算用砂量Scn(kg/m3)。附加剂Yon的用量计算方法同前。要点:碾压混凝土干硬性经济合理最要紧减配应按要求办满足要求保质量12、钢纤维混凝土配合比设计与普通混凝土配合比设计有什么共同点与不同点?钢纤维混凝土配合比设计步骤是什
38、么?答:钢纤维混凝土的配合比设计与普通混凝土配合比设计的共同点是:配合比设计的步骤大体相同;试配和施工配合比的确定也基本相同。其不同点有:钢纤维混凝土的强度标准是双控即抗压强度、抗拉强度或抗压强度、抗弯拉强度;单位用水量和含砂率与钢纤维体积率有关。因钢纤维混凝土的抗压强度与相同水灰比,相同原材料的普通混凝土相近,抗压强度取值与普通混凝土相同,在试配时目前只能参照抗压强度的施工配制强度提高系数来确定抗拉或抗弯拉强度施工配制强度提高系数。混凝土混合物中加入了钢纤维,使拌和料较普通混合料干涩,其坍落度值减少20mm左右,但其施工和易性变化不大。如采用坍落度作为稠度指标时,坍落度的取值应比普通混凝土规
39、范值小20mm,当使用维勃值作稠度指标时可与普通混凝土相同。钢纤维混凝土配合比设计,必须首先确定钢纤维掺量与弯拉强度之间关系。除满足设计要求的抗压、抗拉或抗压、抗弯拉强度外,还满足施工和易性等要求。其配合比设计按绝对体积法计算,具体按以下步骤进行:根据强度标准值或设计值及施工配制强度提系数,确定试配抗压强度与试柄抗拉强度。根据试配抗压强度计算水灰比。根据试配抗弯拉强度,按弯拉强度影响系数计算钢纤维的掺量。弯拉强度影响系数(tm)的确定:fftm=ftm(1+tm×L/d×f)式中:fftm钢纤维混凝土弯拉强度;ftm同一强度等级的普通混凝土的弯拉强度;tm钢纤维对弯拉强度影
40、响系数;L/d钢纤维长径比;f钢纤维体积掺量。经统计得到钢纤维对混凝土弯拉强度的影响系数为1.19(铣削钢纤维)。根据施工要求的和易性确定单位用水量,钢纤维每掺加外加剂应考虑外加剂的影响。确定合理砂率,钢纤维每掺加0.5(体积率),砂率相应增加2。根据水灰比、用水量、钢纤维用量和砂率,按绝对体积法计算钢纤维混凝土各种材料用量,确定试配配合比。按试配配合比进行新拌混凝土混合物性能试验。调整单位体积用水量和砂率,确定强度试验用的基准配合比。根据强度试验结果调整水灰比和钢纤维体积率,确定施工配合比。以上设计步骤中未作规定的可按现场标准中普通混凝土配合比设计的规定执行。要点:配比设计双指标抗压、抗拉不
41、可少合理确定含砂率确定试配配合比试配新拌混合料试验调整施工配比13、混凝土混合料拌和设备的配置有何要求?各类混合料拌和有哪些技术要求?答:水泥混凝土拌和站的生产能力应与摊铺能力匹配,一般都是拌和能力不足而摊铺能力有余。其拌和能力与滑模、轨模、碾压、三辊轴机组摊铺匹配时,生产能力M(m3/h)计算公式为:M60×K×b×h×t式中:M搅拌站总的拌和能力,m3/h;b摊铺宽度,cm;t摊铺速度,m/min,宜大于等于1m/min;h路面板厚度,cm;K拌和站可靠性系数(1.21.5)。拌和站拌制混凝土混合料的最小拌和量与不同的摊铺方式的关系详见表4-18。表
42、4-18摊铺方式摊铺宽度(cm)滑模摊铺轨模摊铺碾压混凝土三辊轴摊铺小型机具摊铺单车道3.754.5100m375m375m350m325m3双车道7.59.0200m3150m3150m3100m350m3整幅11.25300m3200m3200m3使用机械摊铺施工时一般都应配置23台大中产量的间歇式自动搅拌楼,并配足水泥及粉煤灰储存罐及装载机或摊土机。拌和站在拌和路面混凝土混合料时有以下技术要求:拌和站的拌和机有投产前应安装、调试正常,还应通过法定计量部门对各计量器具进行标定,使各种材料的称量误差控制在允许误差范围内。计算允许误差见表4-19。表4-19材料名称水泥掺和料钢纤维砂粗集料水外
43、加剂高速公路和一级公路(每盘)±1±1±2±2±2±1±2其他公路(每盘)±2±2±2±3±3±2±2为使拌和物均匀、粘聚性好,拌和时间,一般情况下单位立轴式搅拌机总拌和时间为80120s,最小纯拌和时间大于35s;行星立轴和双轴式搅拌机总拌和时间为6090s,最小纯拌和时间不小于30s;连续双卧搅拌机总拌和时间不小于40s,最长总拌时间不宜超过高限2倍。所用外加剂应以(稀释)溶液加入搅拌锅,稀释用水和原液中的水应从用水总量中扣除,外加剂掺量应根据配合比试
44、验确定的掺量计算成每盘掺量。溶液应均匀无沉淀,掺有外加剂时,需延长510s拌和时间。搅拌加引气剂的混凝土拌和物时,引气剂也应稀释为溶液加入,其用水量应从总加水量中扣除,但拌和一次的容量不应大于其额定搅拌量的90,纯拌和时间应控制含气量最大或较大时间为宜。如加粉煤灰时应与水泥以相同的输送、计量方式加入拌锅,当粉煤灰与引气剂同时使用时,要达到相同的含气量,应通过试验确定引气剂掺量,此时纯拌和时间应延长1015s。当搅拌钢纤维混凝土时,除满足上述要求外,还应符合以下规定:防止结团。一次搅拌量不宜大于其额定搅拌量的80,拌和均匀,不得结团。钢纤维混凝土拌和投料次序和普通混凝土相同,应以保证一定生产率为
45、原则。拌和时间由拌和机类型决定,但一般应较普通混凝土延长1030s。当拌和碾压混凝土时,除了满足普通混凝土拌和的技术要求外,还应符合下列要求:严格控制好混凝土的砂、石材料含水量,使加入拌和机中的砂、石料含水量无明显差别(应对砂、石料进行覆盖防湿工作)。应精确及时地检测砂、石料含水量变化,并快速反馈,严格调整控制加水量,保证拌和料的稠度符合要求。碾压混凝土的最短纯拌和时间宜比普通混凝土延长1520s。要点:拌和能力大摊铺大、中产量二、三台配料必须计量准顺序加料拌均匀外加剂宜溶液加溶液均匀无沉淀钢纤混凝抓三点防止结团第一件二抓投料按顺序第三拌和延时间14、水泥混凝土拌和物运输车辆怎样选配?混合料运
46、输过程中有哪些技术要求?答:水泥混凝土混合料的运输应根据混合料的类型、运输距离等情况选择运输车辆。钢纤维混凝土、碾压混凝土只能选择用自卸汽车运输,而普通混凝土可以使用自卸汽车运输,当运距远或摊铺钢筋混凝土路面及桥面时,宜选用混凝土运输车。其运输车辆的数量应按下面公式计算:N2n(1+sQ/vg)式中:N汽车辆数;n相同产量的拌和机台数;s单程运输距离,km;混凝土容重,t/m3km;Q一台拌和机一小时的生产能力m3h;v运输车场的平均车速,km/h;g运输车辆的载重能力。运输车辆的技术要求是:运输车辆应根据施工进度、运量、运距及道路情况好车型、配足数量,运输能力一定要比总的拌和能力略有富余,确
47、保拌和物在规定时间运到摊铺现场。运输过程中拌和物的坍落度有所损失,但是损失后必须适合摊铺并满足表4-20的要求。摊铺作业应在初凝前1h完成,碾压混凝土的压实工作性可按改进的Vc值40±5s控制。普通混凝土和钢纤维混凝土拌和物运输允许的最长时间宜小于摊铺允许的最长时间的0.5h。不同摊铺工艺的素混凝土拌和物从拌和出料到运输、铺筑完成的允许最长时间应符合表4-20的规定。表4-20运输、摊铺时间运输允许最长时间(h)铺筑完成允许最长时间(h)施工气温()滑模、轨模三轴、小型机具滑模、轨模三轴、小型机具592.01.52.52.010191.51.02.01.520191.00.751.5
48、1.2530350.750.501.251.0碾压混凝土拌和物的运输时间宜在0.5h内完成,碾压混凝土的成形控制时间从拌和到碾压成宜在2h内。各种混凝土的拌和物如不能满足要求时间应采取相应措施。混凝土拌和物的运输还应满足以下要求:装料:装料翻斗自卸车应清洗干净,并洒水湿润,每装一盘时应挪动一下位置,拌和站卸料高度应尽可能的小,避免离析。如果混凝土运输中应先清洗罐车并将水排除干净,装车时转动入料。运输:自卸反斗车运输时防止漏浆,运输途中应尽可能减小颠簸,防止离析,中途不得耽搁逗留。起步、行车平稳。运料车辆驾驶员必须了解掌握运输、铺筑的允许最长时间,如因故超过规定时间,则料应废弃,或作它用。自卸反
49、斗车运送应加遮盖,防止日晒、风吹、雨淋,冬季保温。碾压混凝土拌和物在任何情况下都必须覆盖。运输距离自卸反斗车不得大于20km,否则使用混凝土运输车。碾压混凝土不超10km。运输车在摊铺作业区调头或错车时,应缓慢操作,防止碰撞模板或基准线。卸料时应听从指挥,严禁碰撞摊铺机和有关设施。碾压混凝土卸料:料车应提前起动,在前辆卸料车离开后,立即倒向摊铺机,并在机前30cm左右处停止,不撞击摊铺机,并挂空档,听指挥升斗卸料,此时靠摊铺推动前进,卸完料后听指挥迅速离去。要点:车型选择有规定运料选车要执行装、运、卸、料防离析覆盖防雨防蒸发倒车卸料听指挥撞线碰模绝不行15、普通水泥混凝土路面滑模施工摊铺机选型
50、的原则是什么?前台摊铺作业应选用哪些配套机具?答:普通水泥混凝土路面如采用滑模施工时,高速公路、一级公路的主车道施工,宜选择一次能同时摊铺23个车道宽度(7.512.5m)的大型滑模摊铺机。二级及二级以下路的公路最小摊铺宽度不得小于3.75m。选择滑模摊铺机的基本技术参数见表4-21。滑模摊铺机施工时,前后还应配备以下机械设备:表4-21项目发动机功率(kw)摊铺宽度(m)摊铺厚度(m)摊铺速度(m)行走速度(m/nim)履带数(个)整机质量(t)特大型三车道滑模摊铺机20030012.51605003(05)015457135大型双车道滑模摊铺机1502003.69.705003(05)018242250中型多功能单车道摊铺机701502.56.0040护拦高度8019003(09)0152,3,41227小型路缘石滑模摊铺机802.54505(09)6102,310注:括号中的数字为空铺时的行走速度。布料设备。滑模摊铺素混凝土路面时,一般可配备一台轮胎式挖掘机或是装载机辅助布料。当铺筑钢筋混凝土路面、桥面和桥头搭板时,应配备下列适宜的布料机械之一:侧向上料的布料机;
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