结合实践谈滑模摊铺水泥混凝土配合比设计

1、    结合实践谈滑模摊铺水泥混凝土配合比设计    蔡佩如【摘要】在建设高速公路路面工程时，良好的混凝土配合比设计，能有效地保证路面的质量，使路面承载力及使用寿命达到规定要求。本文笔者参与了众多道路工程的水泥混凝土配合比设计工作，现总结经验，通过广东省深汕高速公路西段大修工程的实例，对做好水泥路面滑模摊铺混凝土配合比设计工作，进行探讨分析。【关键词】水泥混凝土；配合比；滑模摊铺；路面前言：广东省深汕高速公路西段k216+010k221+280，该段路基为软基，在大修过程中，为确保路面的整体稳定性，该路段采取30cm水泥混凝土罩面。为确保路面的平整度，提

2、高行车舒适性，采用滑模摊铺技术进行水泥混凝土路面施工。滑模摊铺技术具有摊铺速度快、路面平整度好等优点。摊铺路面质量的优劣，与混凝土拌和物性能有极大关系。和人工进行摊铺混凝土相比，滑模摊铺的最大区别在于：（1）要控制混凝土坍落度。因为需要运输距离较远，时间较长，决定了混凝土的出机坍落度、和运至摊铺地点要进行适度控制，过大或过小都会造成损失。（2）混凝土要保持一定的易密性，以便能在摊铺机的液化仓内进行振实液化，保证摊铺后的混凝土路面不会出现蜂窝麻面。（3）摊铺所需要混凝土必须具有较好的粘聚性和保水性，保证经模板滑过的已成型的混凝土不会出现塌边、流淌。通过上面几点叙述，水泥混凝土配合比设计工作的成败

3、，决定了水泥混凝土路面的使用质量。广东省深汕高速公路西段水泥混凝土配合比设计实例1、设计依据普通混凝土配合比设计规程jgj55-2011普通混凝土用砂石质量及检验方法标准jtj52-2006公路水泥混凝土路面施工技术规范jtg f30-2003公路工程集料试验规程jtg e42-2005公路工程水泥及水泥混凝土试验规程jtg e30-2005深汕高速公路西段大修工程施工图设计2、设计要求2.1混凝土设计抗折强度5.0mpa；2.2混凝土设计坍落度30-50。3、原材料3.1 水泥水泥路面的受力特點为轴载，因此本项目选用广东省蕉岭塔牌水泥有限公司生产的p.o 42.5r普通硅酸盐水泥。它具有耐磨

4、性强、收缩较小、抗折、抗压强度高等特点。试验结果如下：项目 要求 试验结果比表面积 不大于300 180初凝时间 不小于45分 65终凝时间 不大于10小时 7安定性 雷士夹沸煮合格 合 格抗折抗压强度 龄期 项目 国标（mpa） 试验结果（mpa）3天 抗折 3.5 4.1抗压 17.0 23.228天 抗折 6.5 7.5抗压 42.5 55.3在施工过程中需注意水泥温度过高问题。在进行路面施工时，水泥的使用量非常大，通常一天使用500-600t或以上，许多水泥一运到工地就马上投入使用，这当中有相当部分水泥尤其是散装水泥，到达工地时，温度都很高，有些达有60以上，如不进行处理就进行使用，容

5、易引发水泥混凝土产生变异、面板开裂等现象。应采取对热水泥进行降温措施，让混凝土的出机温度降低，例如可通过井水，对砂、石料等进行淋浇冷却等。此外，还可以采用减水和保塑效果好的外加剂。3.2外加剂用于滑模摊铺工程中的外加剂，必须具有减水、保塑、低引气等性能，如在夏季及高温季节进行施工时，还要具备缓凝功效。本项目选用江苏超力缓凝减水剂cnf-3.检测结果如下：检测项目 内控值 检测结果 单项判断外观 黄褐色 黄褐色 合格密度（g/cm3） 1.2+0.03 1.195 合格ph值 710 7.98 合格na2so4 13 8.62 合格减水率 18 21.5 合格检验依据gb/t8077-2000混

6、凝土外加剂匀质性试验方法、gb8076-2008混凝土外加剂3.3 细骨料水泥混凝土细骨料采用河砂，细度模数在2.3 - 3.0 之间，所有指标应符合施工规定。本道路工程所采用的河砂，施工初期发现砂的细度模数有一定波动，数值范围在1.9 至 3.7 之间，并含泥量较高，后对料源进行严格控制，确保细度模数控制在2.4 至 2.7 之内，同时还要进行水洗过筛，保证含泥量和泥块含量符合施工要求，级配优良，为路面摊铺质量达标打下了坚实的基础。3.4 粗骨料水泥混凝土粗骨料采用海丰金钱铺石场的碎石。集料分为三档：1631.5mm、9.516mm、4.759.5mm。检测结果如下项目 1631.5mm 9

7、.516mm 4.759.5mm 技术要求压碎值 11.2% <15%针片状 6.5% 3.1% 3.2% <15%含泥量 0.3% 0.5% 0.6% <1%掺配比例 70% 20% 10%4、水泥混凝土配合比的设计分析4.1确定抗弯拉强度：公式得：fc=fr/（1-1.04cv）+ts=5.65其中fr=5.0mpa，cv=0.10，s=0.05，t=1.364.2计算水灰比：由公式w/c=1.5684/（fc+1.0097-0.3595fs）其中，fc=5.83，fs=7.9得w/c=0.394.3计算灰水比：c/w=1/0.39=2.56根据经验公式计算没加外加剂单位

8、用水量：wo=104.97+0.309sl+11.27c/w+0.61sp根据细度模数查表取砂率sp=37%，设计坍落度sl =30mm50mm，取50mm，实际计算得wo=172；4.4计算沒加外加剂水泥用量co=（c/w）*wo=2.56*172=441（kg）4.5计算没加外加剂砂石用量假定密度为：2400kg/m3，经计算：中砂为661kg/m3， 碎石为1126kg/m3。4.6提出没加外加剂的混凝土初步配合比水泥：水：中砂：碎石 441：172：661：1126按上述配合比试拌，测定坍落度满足不了设计要求，保持水灰比不变，调整水泥浆用量，把水泥浆用量提高6%，重新计算配合比试拌后测

9、定坍落度45mm，粘聚性及保水性良好，工作性满足设计要求。4.7满足工作性的没加外加剂的配合比为：水泥：水：中砂：碎石= 467：182：648：1103结论：水泥用量过多。4.8实测超力cnf-3型缓凝高效引气减水剂，减水率为b=20%。wow=wo（1-b/100）=182×（1-20/100）=1464.9计算单位水泥用量：co=（c/w） wo=2.56×146=374kg4.10提出基准配合比4.10.1经试配24l水泥混凝土拌和物，实测坍落度为 40 mm。4.10.2基准配合比定为：水泥： 碎石：砂：水：减水剂=374：1184：696：146：4.488即：

10、基准配合比=1：3.17：1.86 ：0.39： 0.0124.10.3拟定以水灰比增减0.02，砂率增减1%的三个配比检验，下面为三组不同水灰比和砂率的计算值：坍落度（mm） 水灰比 水泥 中砂 1631mm碎石 9.516mm碎石 4.759.5mm碎石 用水量 外加剂 砂率 容重（kg/ m3） 抗折强度mpa7天 28天45 0.39 374 696 829 237 118 146 4.488 37% 2460 4.3 6.040 0.41 356 721 824 235 118 146 4.272 38% 2463 3.8 5.040 0.37 395 669 833 238 119

11、 146 4.74 36% 2453 4.5 6.34.11确定理论配合比根据以上三种配合比试块强度的试验结果，和以往路面混凝土施工经验，综合考虑水泥混凝土的配置强度、和易性、经济性、运距等，最终选定水灰比为0.39，各种材料比例如下：水灰比 水泥 中砂 碎石 水 减水剂0.39 374 696 1184 146 4.488即：每立方米混凝土水泥用量为374kg5、施工过程中需注意问题分析施工初期，发现混凝土的和易性与试验时差距较大，混凝土出现严重泌水，致使摊铺后的路面质量不佳。经深入了解，发现原因在于混凝土拌和、砂、石等原材料出现波动所致。后来改进了混凝土的拌和质量，严控碎石级配规格和细集料的细度，适当调整混凝土中的含气量，通过上述整改措施后，成型后的混凝土路面质量完全符合施工要求。 在施工中还要注意砂石中含泥特别是泥块的问题。泥土因具有很强的吸水性，在混凝土中要吸收大量水分，造成混凝土的水灰比增大，给路面的强度和耐久性带来不利影响，而且泥土颗粒吸水膨胀，失水收缩，含量过大时也会引起成型的面板开裂。当在施工中发现这一问题后，对进厂的砂要求必须水洗过10mm的筛，以降低砂的含泥特别是泥块量。6、结束语广东省深汕高速公路西段大修