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路面混凝土的成份及强度的测试
路面混凝土的成份及强度的测试 1994年交通部颁发的JTJ012-94《公路水泥混凝土路面设计规范》(以下简 称规范)，将高等级公路路面水泥混凝土28d龄期设计抗弯拉强度从老规范规定的 4.5MPa提高到5.0MPa。这就充分说明抗弯拉强度是控制高等级水泥混凝土路面 质量的关键。根据新规范规定，混凝土的配合比设计强度应高出设计弯拉强度的1.10～ 1.15倍。因此，要配制设计弯拉强度为5.0MPa的混凝土，配制强度则须达到5.50 ～5.75MPa。为满足这一要求，施工单位常须采用525号普通硅酸盐水泥，不言 而喻，使用525号水泥不但会增加工程造价，还常因货源偏紧、供应不及时，而 影响到工程进度。
1混凝土标号与强度等级 长期以来，我国混凝土按抗压强度分级，并采用“标号”表征。1987年 GBJ107-87标准改以“强度等级”表达。DL/T5057-1996《水工混凝土结构设计规范》， DL/T5082-1998《水工建筑物抗冰冻设计规范》，DL5108-1999《混凝土重力坝 设计规范》等，均以“强度等级”表达，因而新标准也以“强度等级”表达以便统一 称谓。水工混凝土除要满足设计强度等级指标外，还要满足抗渗、抗冻和极限拉 伸值指标。不少大型水电站工程中重要部位混凝土，常以表示混凝土耐久性的抗 冻融指标或极限拉伸值指标为主要控制性指标。过去用“标号”描述强度分级时， 是以立方体抗压强度标准值的数值冠以中文“号”字来表达，如200号、300号等。
根据有关标准规定，混凝土强度等级应以混凝土英文名称第一个字母加上 其强度标准值来表达。如C20、C30等。
2路面混凝土的配制 2.1主要原材料的选择 2.1.1水泥 路面用水泥应首先选择具有抗弯拉强度高、收缩性小、耐磨性和耐久性好 的水泥。要求水泥各龄期强度值及其它指标不应低于国家标准。需注意的是，一般施工单位从混凝土拌制到抹面压纹等全过程的时间往往很长，超过水泥凝结时 间的现象屡见不鲜，而水泥的凝结时间是影响混凝土路面浇筑质量的重要因素， 不容忽视。施工单位必须根据自己的施工技术水平，选择凝结时间与之相适应的 水泥。
2.1.2粗集料 用表面粗糙且多棱角、与水泥石粘结性好的碎石配制的混凝土具有较高的 强度。最大粒径不大于40mm。其他技术指标均应符合规范要求。
2.1.3细集料 路面混凝土用砂必须具有高的密度和小的比面，以保证拌合物有适宜的工 作性，硬化后的混凝土有足够的强度和耐久性，同时又达到节水的目的。因此， 宜选用符合规范要求的细度模数大于2.5的Ⅱ区中粗砂。
2.1.4外加剂 外加剂质量应符合GB8076-87《混凝土外加剂》的规定，使用时应注意配 量准确，且在混合料中拌和均匀。
2.2配合比设计 按GBJ97-94《水泥混凝土路面施工及验收规范》的规定，路面用水泥混凝 土配合比设计采用抗弯拉强度或抗压强度指标的设计方法。在宁通公路建设中， 采用了以抗弯拉强度为指标的配合比设计方法。
2.2.1混凝土的配制强度 混凝土的配制强度(fcf，o)按公式(1)确定：
fcf，o=k・fcf，k(1) 式中：fcf，k――混凝土设计抗弯拉强度，MPa；
k――系数，施工水平一般者取k=1.15。
若设计抗弯拉强度为5.0MPa时，则配制强度应为5.75MPa。
2.2.2拌和物稠度路面混凝土拌和物坍落度不应大于2.5cm，工作度不应小于10s。
2.2.3水灰比 以碎石为集料的混凝土拌和物的水灰比，可根据已知的混凝土配制抗弯拉 强度(fcf，o)和水泥的实际抗弯拉强度(fcef)，代入公式(2)求得灰水比，灰水比的 倒数即为水灰比。
C/W=(fcf，o+1.0079-0.3485fcef)/1.5684(2) 混凝土强度很大程度取决于水灰比，高等级公路路面混凝土水灰比一般不 小于0.4，不大于0.5，掺减水剂的混凝土水灰比要比未掺的降低0.02～0.05。如采 取真空吸水工艺，在设计混凝土配合比时，无须考虑真空吸水的脱水量，而将因 吸去水分而提高的强度作为路面的强度储备。
2.2.4砂率 砂率是指混凝土中砂的质量与砂石总质量的比率。砂率的变化可导致集料 的总表面积和空隙率的变化。砂率过大，集料的总表面积和空隙率都会增大，在 水泥浆含量不变的情况下，混凝土拌和物的流动性将减少。
从砂率过大或过小都对混凝土产生不良影响这点看来，砂率必然存在一个 最佳值。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。道路混凝土的砂率， 一般在28%～32%之间，通过试验决定最佳值。
2.2.5用水量及水泥用量 单位用水量应考虑粗集料的最大粒径、砂的粗细、坍落度要求、外加剂种 类、施工温度等因素，然后通过试验确定。路面混凝土单位用水量，粗集料采用 碎石时一般为150～170kg/m3。
水泥用量根据所需的水灰比和用水量确定，对于425号水泥单位用量应不 小于350kg/m3，对于525号水泥应不小于300kg/m3。
3强度标准差的选用 混凝土施工开工初始阶段，缺少混凝土施工的实测抗压强度统计资料，标准差σ值可按新标准表2中的数值参考选用。
混凝土等级均以90天龄期为代表，如果其它龄期（如28天，180天）可相 应换算后选用。
混凝土进入正常施工阶段，应根据前一个月（如一个月内还达不到统计所 需试件组数n值要求时，可延迟至3个月内）相同强度等级，相同混凝土配合比的 混凝土强度资料，进行混凝土强度标准差σ值的计算，其公式为：σ= 式中：fcu，i――第i组的试件强度，MPa；
mfcu――n组试件强度平均值，MPa；
n――试件组数，应大于30。
混凝土标准差的下限取值：通过施工实测强度值，计算的σ值，对于小于 或等于C9025级混凝土，σ小于2.5MPa时，σ值用2.5MPa；
对于大于或等于C9030 级混凝土，计算的σ小于3.0MPa时，σ取用3.0MPa。
σ值是28天龄期的实测强度值计算的。90天龄期的σ值一般要略大一些，但 28天的σ值已基本反映了混凝土的质量波动，这亦是结合了混凝土质量控制的需 要，90天的统计结果滞后了一些。28天的统计成果可有效的掌握施工质量的波动， 并根据需要及时修正和调整配制混凝土抗压强度时所采用的σ值。实际上是要求 以28天的混凝土强度标准差（σ）进行动态控制，以保证混凝土质量。
