水泥混凝土路面工程概述

学习情境四

水泥混凝土路面工程检测情境描述公路水泥混凝土路面工程检测包括：水泥混凝土路面工程在施工准备阶段的试验检测、施工阶段的试验检测及竣工验收阶段的试验检测三个方面。本学习项目旨在通过四个不同的工作任务，学生能够熟悉水泥混凝土路面工程的施工工艺，明确水泥混凝土路面工程在各阶段中所要进行的各种检测项目，熟练掌握水泥混凝土路面工程在各阶段质量检验评定的过程。知识点1：水泥混凝土路面工程概述任务一水泥混凝土路面工程认知一、概述二、水泥混凝土路面特点三、水泥混凝土路面分类四、对面层混凝土材料的要求一、概述定义水泥混凝土路面（cememtconcretepavement）是指以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。亦称刚性路面，俗称白色路

面，它是一种高级路面。（1）刚度大、强度高、板体性好。因而具有较高的承载能力和扩散荷载的能力。（2）稳定性好水泥混凝土的水稳定性和温度稳定性均优于沥青混凝土，而且其强度能随时间而增长，不存在沥青路面的“老化”现象。（3）耐久性好

由于水泥混凝土路面强度和稳定性好，抗磨耗能力强，所以耐疲劳特性好。在保证设计和施工质量的情况下，可使用20~40年以上，而且它能通行包括履带式车辆在内的各种运输工具。二、水泥混凝土路面特点水泥混凝土路面有什么特点呢？与沥青混凝土路面有什么区别呢？（4）抗侵蚀能力强

水泥混凝土对多数化学物质不敏感，有较强的抗侵蚀能力。（5）养护费用少

在正常没计、施工和养护条件下，水泥混凝土路面的养护工作量和养护费用约为沥青混凝土的1/3～1/4。（6）抗滑性能好

水泥混凝土路面表面粗糙度好，能保持车辆有较高的安全行驶速度，特别在下雨时虽然路面潮湿，仍能保持较高的粗糙度而使车辆不滑行，从而提高车辆行驶的稳定性。（7）有利于夜间行车

水泥混凝土路面色泽鲜明，能见度好，对夜间行车有利。（1）接缝多

接缝是水泥混凝土路面的薄弱处，一方面增加了施工和养护的复杂性，另一方面在施工和养护不当时易导致唧泥、错台和断裂等现象。同样，水泥混凝土里面也有很多缺点：裂缝挤碎唧泥错台（2）对超载敏感

水泥混凝土是脆性材料，一旦作用荷载超出了混凝土的极限强度，混凝土板便会出现断裂。

破碎性断板和裂缝（3）不能立即开放交通

除碾压混凝土外，其它水泥混凝土路面需要一定的养生期，以获得足够的强度增长。

覆盖塑料薄膜养生（4）修复困难

水泥混凝土路面出现损坏后，修补工作较沥青混凝土路面困难，且影响交通，修补后路面质量不如原来的整体强度高。（5）噪声大

混凝土路面使用的中后期，由于接缝变形(缝隙增大、错台等)而使平整度降低，车辆行驶时的噪声较大。（6）对水泥和水需求量大，总体污染较大（水泥生产过程）。三、水泥混凝土路面分类（1）普通混凝土路面钢筋混凝土路面连续配筋混凝土路面碾压混凝土路面装配式混凝土路面钢纤维混凝土路面

普通水泥混凝土路面目前采用最广泛的是就地浇筑的素混凝土路面，即除接缝区和局部范围（边缘及角隅）外不配置钢筋的混凝土路面。1.普通混凝土面层由纵向和横向接缝划分为矩形板块，纵缝位置常按车道宽度划分，缝内设置拉杆，横缝间距一般4～6m,缝内设置传力杆。2.碾压混凝土采用沥青摊铺机等机械摊铺干硬性混凝土混合料，并使用振动压路机、轮胎压路机碾压密实的水泥混凝土。无需普通混凝土专用铺面机械施工，施工速度快，能较早开放交通（7天或14天）；缺点：表面平整度较差，接缝处难以设置拉杆或传力杆，故主要用于行车速度不太高的道路、停车场的面层，或用于下面层。碾轧混凝土工法

（摊铺）碾轧混凝土工法

（碾轧）3.钢筋混凝土为防止混凝土面板产生裂缝而在板内配置纵向和横向钢筋的混凝土面层。主要应用在：①板的长度过大；②板下埋设沟、管道覆土较浅，路基不易碾压密实时；

③地基条件较差，存在较厚软土层时；

④路基填挖结合部、新老路基结合部等处。钢筋混凝土4、连续配筋混凝土路面除在邻近构造物处或与其它路面交接处设置胀缝，以及视施工需要设置施工缝外，在路段长度范围内不设横缝，而配置纵向连续钢筋和横向钢筋的混凝土面层。适用于：高速公路、一级公路和机场混凝土路面。5、装配式混凝土路面

在工厂中把混凝土预制成板块，然后运至工地现场装配而成的混凝土路面。适用于：城市道路、厂矿道路、大型基建场地、停车站场和软弱土基上。6、钢纤维混凝土路面在混凝土中掺入一些低碳钢、不锈钢纤维或其它纤维（如塑料纤维、纤维网等），即成为一种均匀而多向配筋的混凝土路面。铺筑工艺适用小型机具铺筑城市次路和二级公路以下路面滑模机械铺筑高等级路面施工轨道摊铺机铺筑高等级路面施工施工速度慢的原因有逐步被淘汰趋势三辊轴机组铺筑城市道路与一级及以下公路碾压混凝土行车速度不太高的道路、停车场的面层，或用于下面层（2）碾压混凝土路面一种含水率低，通过碾压施工工艺达到高密度、高强度的水泥混凝土路面.三峽工程三期碾壓混凝土小型机具施工滑模摊铺机施工滑模摊铺机施工效果带排振的三辊轴机组四、对面层混凝土材料的要求

(一）技术要求

混凝土路面不仅受到动荷载的冲击、摩擦和反复弯曲作用，还受到温度和湿度反复变化的影响，所以面层混合料必须具有较高的抗弯拉强度和耐磨性，良好的耐冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。还应具有适当的施工和易性，一般规定其坍落度为0—30mm，工作度约30s。（1）强度包含混凝土的抗弯拉强度和弯拉弹性模量。（2）耐久性

行车磨损，寒冷积雪地区防滑链轮胎和带钉轮胎的冲击，风吹日晒、雨水冲刷及冰雪冻融。应注意以下几点要求：a、混凝土组成材料的质量符合标准要求；b、合理选择水泥品种；c、适当控制水灰比及水泥用量；d、选用较好的砂石集料及改善集料级配；e、掺加外加剂，如引气剂、减水剂等。（3）和易性。较大的流动性，便于拌和均匀；不发生离析现象；捣实密实，不发生麻面蜂窝等。测定方法：坍落度试验、维勃稠度试验和捣实因素试验等。影响因素：水泥浆数量、水泥浆稠度、砂率、水泥品种和集料性质、外加剂等。拌制时，必须根据使用材料、施工机械、施工气候等条件，在保证混凝土强度、耐久性和经济性的前提下，选择合理的配合比和适宜的坍落度，或掺加各种外加剂（如减水剂、流化剂等），以提高混凝土的和易性。（4）表面特性。混凝土路面应具有良好的表面功能（或表面特性），即要求路面具有足够的抗滑、耐磨及平整性。采用坚硬、耐磨、表面粗糙的集料，可提高路面的抗滑能力；选用优质材料（包括填缝料）进行合理组成设计，提高路面的耐磨性；依靠控制混合料的均匀性、和易性，提高表面的平整度。（二）材料要求原材料包括水泥、粗集料（碎石）、细集料（砂）、水、外加剂、填缝材料及加强钢筋等。1、水泥采用机械化铺筑时，宜选用散装水泥。散装水泥的夏季出厂温度：南方不宜高于65℃，北方不宜高于55℃；混凝土搅拌时的水泥温度：南方不宜高于65℃，北方不宜高于55℃，且不宜低于10℃。水泥的物理性能和化学成分应符合表6要求。项目容内和求要基本要求强度强度高。混凝土板反复承受行车荷载和温度梯度、湿度梯度的弯曲作用，要求有较高的抗折（抗弯拉）强度和抗疲劳强度收缩性收缩性小。混凝土在露天工作，需承受剧烈的温度、湿度变化而不致引起收缩裂缝耐磨性耐磨性强。混凝土承受车轮的反复作用，需有较高的耐磨性。抗冻性抗冻性好。水冻结成冰，体积膨胀9％，在季节性冰冻地区要求混凝土有高的耐冻性以抵抗冻融的循环作用。品种可采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。标号各级交通路面适用的水泥标号（JTJ012－94）交通等级水泥标号说明特重525宜不低于左列规定重、中等、轻425

（1）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。42.5级以上。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％不得大于0.10％耐久性不得大于3.6kg/m2⑵适合各级交通的水泥品种、强度等和抗折强度不小于下表的规定。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⑶使用散装水泥时，出厂温度均应限制在55℃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宜选用：岩浆岩、未风化的沉积岩的碎石、碎卵石和卵石要求：质地坚硬、耐久、洁净；碱性石料优于酸性石料※粗集料应具有严格的颗粒级配组成公路等级磨光值磨耗值压碎值（10％）冲击值针片状颗粒含量（％）高速公路、一级公路≥40≤14≤10≤28≤6其他等级公路≥35≤16≤12≤30≤8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2.粗集料项目内容和要求基本要求砂（或石屑）应质地坚硬、耐久、洁净，符合规定级配，细度模数Mx宜在2.5以上Mx=3.1~3.7为粗砂;Mx=2.3~3.0为中砂;Mx=1.6~2.2为细砂技术要求细集料（天然砂或石屑）应符合下表技术要求检验项目技术要求颗粒级配符合标准级配范围含泥量（冲洗法）（％）≤3硫化物及硫酸盐含量（折算为SO3％）≤1有机物含量（比色法）不深于标准色要点：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3.细集料改善新拌混凝土流变性调整混凝土凝结时间增强混凝土耐冻性木质素系减水剂萘系减水剂水溶性树脂减水剂

缓凝剂早强剂

速凝剂

引气剂

氯化钙柠檬酸减水剂一方面减少水的用量，保持工作性不变，另一方面提高混凝土强度。

提高混凝土早期强度。提高抗冻性、抗渗性、抗蚀性。需注意由于气泡的存在，混凝土强度有一些降低（可达10％～20％）。4.