混凝土中粗集料對(duì)城市道路路面的作用與分析探討
發(fā)布時(shí)間：2010-01-14 共1頁
摘要：本文結(jié)合筆者多年市政道路施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)要介紹了城市道路混凝土路面發(fā)生斷裂破壞的主要原因,并通過具體試驗(yàn),從混凝土粗集料最粒徑、粗集料的強(qiáng)度、粗集料中針片顆粒含量等方面詳細(xì)分析闡述了混凝土中粗集料對(duì)城市市政路面混凝土的作用與影響，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析總結(jié)，以供同行在城市道路混凝土路面設(shè)計(jì)與施工時(shí)參考。
關(guān)鍵詞：城市道路；水泥混凝土路面；粗集料；抗折強(qiáng)度
1引言
城市市政道路路面混凝土的破壞形式主要是斷裂，因此，要延長(zhǎng)路面混凝土的使用壽命，關(guān)鍵是提高路面混凝土的抗折強(qiáng)度，改善路面混凝土的耐久性。混凝土是一種多相復(fù)合材料，其性能取決于水泥石、集料以及它們之間的界面這三者的相關(guān)性能。路面混凝土抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)值一般在4.0MPa～5.5MPa，根據(jù)混凝土抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的關(guān)系，路面混凝土抗壓強(qiáng)度等級(jí)一般在C35～C50，屬于普通混凝土。而普通混凝土中粗集料的特性對(duì)混凝土性能影響較。所以筆者主要從粗集料最粒徑、粗集料強(qiáng)度、粗集料中針片狀顆粒含量等因素出發(fā)，系統(tǒng)研究粗集料對(duì)城市市政路面混凝土的作用與影響。
2主要原材料
2.1水泥：雪峰牌P.052.5R普通硅酸鹽水泥。
2.2細(xì)集料：中砂，采用本地河砂，細(xì)度模數(shù)2.8，含泥量為0.4%，堆積密度1460kg/m3，表觀密度2650kg/m3。
2.3粗集料
2.3.1碎石粗集料：永州本地花崗巖碎石，表觀密度2650kg/m3。（篩分試樣質(zhì)量5000g）
2.3.2砂漿粗集料：配合比為，水泥：砂：外加劑：水=380：554：4.2：171。成型與混凝土基體配合比相同的砂漿試件破碎加工而成，表觀密度為2280kg/m3，強(qiáng)度為58.2MPa。進(jìn)行表面憎水處理后的1小時(shí)吸水率為2.8%
2.3.3陶粒：采用的頁巖陶粒，推擠密度630kg/m3，表觀密度980kg/m3
2.4外加劑：采用SPF高效減水劑（水劑），摻量1.1%時(shí)減水率22%，其固體含量為31.0%
3粗集料最粒徑的作用與影響分析
粗集料粒徑對(duì)混凝土抗折強(qiáng)度的影響主要來自三方面：一是顆粒內(nèi)部缺陷，粒徑越，缺陷存在的幾率越；二是粗集料界面的粘結(jié)強(qiáng)度，粒徑越，粗集料的比表面積越小，界面的粘結(jié)力越小；三是顆粒越，在施工振搗過程中下沉速度越快，容易造成混凝土內(nèi)部顆粒分布不均勻，從而影響混凝土抗折強(qiáng)度。
3.1配合比不變時(shí)，粗集料最粒徑的影響
配合比不變，粗集料（花崗巖碎石）最粒徑對(duì)路面混凝土的影響。
3.2水灰比不變時(shí)，粗集料最粒徑的影響
在保持水灰比不變、粗集料最粒徑變化的前提下，要得到相同流動(dòng)性的混凝土，必定改變水泥砂漿用量。為了減少水泥砂漿對(duì)混凝土性能的影響，本試驗(yàn)首先配制了固定配合比的水泥砂漿。水泥：水：砂=1：0.45：1.21，外加劑摻量為水泥質(zhì)量的1.1%。
4粗集料強(qiáng)度的影響
選取三種強(qiáng)度差異較的粗集料進(jìn)行試驗(yàn)。表中用水量為凈用水量。凈用水量是指不包括砂漿、陶粒粗集料1小時(shí)吸水量的混凝土用水量。
5粗集料中針片狀顆粒含量的影響
粗集料的顆粒形狀以圓形或立方體為最優(yōu)。粗集料中的針片狀顆粒將影響粗集料推積密度和空隙率。
粗集料的空隙率、堆積密度隨針片狀含量變化顯示一致的變化趨勢(shì)，重要峰值出現(xiàn)在針片狀含量為12%左右。
粗集料中針片狀顆粒含量對(duì)路面混凝土的影響。
6結(jié)論及建議
6.1粗集料最粒徑對(duì)路面混凝土的性能影響很，混凝土的抗折強(qiáng)度隨Dmax的減小而增，當(dāng)Dmax在31.5mm~40mm左右時(shí)，抗折強(qiáng)度高。抗折強(qiáng)度的組內(nèi)極差隨Dmax減小而減小。
6.2路面混凝土抗折強(qiáng)度設(shè)計(jì)值在4.5MPa~5.0MPa之間時(shí)，混凝土的抗折強(qiáng)度隨粗集料的增加而增加，抗折強(qiáng)度的離散性隨粗集料強(qiáng)度的增加而減小。
6.3混凝土拌合物的流動(dòng)性隨針片狀含量的增而減小，針片狀含量在12%以內(nèi)時(shí)變化不算太，超過17%以后，對(duì)流動(dòng)性影響很；抗折強(qiáng)度隨針片狀含量增而降低，在12%以內(nèi)時(shí)，影響不是太明顯；組內(nèi)極差隨針片狀含量增而增。
6.4對(duì)于常用抗折強(qiáng)度等級(jí)為4.5MPa~5.0MPa的路面混凝土，選用粗集料最粒徑在31.5mm~40.0mm較合適；選用連續(xù)級(jí)配比單粒級(jí)好（禁止使用單粒級(jí)粗集料配制路面混凝土）；碎石粗集料的針片狀含量不應(yīng)超過12%。這樣既能保證路面混凝土具有良好的和易性、較高的抗折強(qiáng)度，還使混凝土的質(zhì)量非常穩(wěn)定（離散性小）。
