范晶峰
江门市交通建设中心试验室有限公司 广东江门 529000
摘要：建筑行业是支持我国经济发展的重要产业之一，近年来产业发展局面都是维持在持续上增局面，为提高我国社会效益及人们生活水平奠定良好基础。因此，人们对建筑项目的相关要求也开始随着其经济能力的上增及生活水平的提高而不断增加，故承包建筑项目的相关企业工程为充分满足社会群众生活需求，应在科技背景下充分应用新型技术、工艺来优化其工程流程，保证工程质量的同时提高建筑整体建工水平。本文笔者现以公路施工作案例，针对其水泥混凝土路面配比中掺合料的掺量问题展开试验分析，力求寻找出其最佳配合比来提高工程质量，具体如下所示。
关键词：水泥混凝土；路面配合比；掺合料；最佳掺量
本文现以某全程长度329km的水泥混凝土路面作案例，其中，整体工程是应用分期建设模式展开施工的，总共分为5个时期，每个时期的水泥混凝土路面都是结合其路面材料来源及实际生产需求为前提，对其混合料中掺合料的最佳掺量就做出了大量的配合比实验进行分析研究，以得出最佳值来保证工程整体质量，笔者主要利用其所得结果中的原材料性质、实验流程、材料含量配比计算结果为方向展开分析，最后总结出相关理论依据仅供参考，具体结果如下所示。
1.原材料性质分析
1.1碎石
本次实验公路水泥混凝土路面选择3级配碎石，而其压碎指标值不可低于12%，及硫化物的含泥量需严格控制在1%以下，且颗粒需维持在片状、针状时，其含量比例需控制在5%左右，与此同时，碎石加工时的自然级配变化应随着筛孔尺寸大小进行改变，如筛孔尺寸大小值为为40mm时，其所需累计的筛余所含比例为4.9%，若是30mm、20mm、10mm、5mm等尺寸大小时，其所对应的累积筛余值应当是48.9%、77.0%、98.4%、100%，且表观密度ρg、堆积密度ρ1g、孔隙率的对应值分别为2.65g/cm3、1.55g/cm3、41%。
1.2中粗砂
河沙是中粗砂材料的主要来源地，其级配范围主要是控制在Ⅱ区内，而含泥量、细度模数需控制在0.4%及3.0，且材料中有机物及硫化物含量成分需充分满足道路修建需求。其中，中粗砂中细度模数Mf、表观密度ρs及堆积密度ρ1s所对应的参数指标分别为为2.5、2.60g/cm3、1.52g/cm3。
1.3水泥
水泥选择425型号的硅酸盐类型，其各项参数指标都能符合材料标准，水泥密度ρc及水泥富余系数K参数值分别为3.15g/cm3和控制在1.0～1.3范围区间。
2.掺合料配合比设计与实验
本次研究实验都是应用假定混凝土容重法求出混合料中格式材料的具体用量，从而计算出试拌成型后混合料中的材料含量，并几何其实验后实际容重结果来进行材料用量调整，进而保证公路质量。此外，每组实验的实验结果需将其水灰比控制在0.44，以此保证每次实验结果间的差异不大而存在可比性，与此同时，拌和后的混合料塌落度测量结果需控制在 1～2cm范围间，而试件养护温度范围是稳定在17～23℃内，湿度则需超过90%。具体流程阶段如下所示：
首先，水泥混凝土掺合料配置强度是其配合比初步设计阶段的必要数据，因此，需确定单位用水量和单位用水泥量，以W/C公式计算出对应值，接着结合βs（砂率）以质量法或体积法求出ms（粗骨料）和mg（细骨料）具体用量，进而初步确定其材料配合比。
接着，需取15L或25L初步混合好的水泥混凝土路面掺合料投入到试验设计中，并计算出基准配合比结果。
最后，在试验阶段中精准求出试验室配合比值，此阶段的价值意义较材料配比优化更高，能保证水泥砼路面施工流程的有序展开，因此，相关试验人员需实际测量并求出湿表观密度的精确值，以得出混凝土密度修正系数δ的最终结果，进而为试验室混合料配合比及施工配合比提供重要数据[1]。
之后，根据实验结果表明，能发现在易行及施工要求等同前提下，水泥混凝土路面的砼抗折强度主要是受水泥用量、石子级配与含沙量等三要素影响，后为要探索上述指标对混凝土抗折强度造成的影响，通过结合上述三因素及水平标准作前提进行试验设计，而三要素包含有以下几点：
（1）水泥用量：掺和料中水泥含量需控制在每立方米有280～350千克，且材料试验流程需以每20kg作试验个体进行操作。
（2）碎石级配：碎石级配需以5～40mm间作自然级配标准来求出混凝土路面粗骨料的理想级配值。并将其根据圆孔筛型号大小进行分类，主要型号大小有5、10、20、30、40mm，在存放各筛孔的筛余材料时应注意将其区分开开放好，便于配置不同级配时不出现混乱不清问题。然后在试验操作过程中，基于交通部新发布的相关规定及历年施工经验基础上，得出五种粗集料级配范围的中间值，以提高其适用性范围，具体如下所示：集料规程筛余需参照其筛孔尺寸大小进行调整，如40mm的筛孔对应集料规程筛余值为2.5%，而30mm、20mm、10mm、5mm大小尺寸对应的结果值为25.0%、45.0%、82.5%、97.5%；而路面规程结果分别是2.5%、38.0%、67.5%、90.0%、97.5%；民航机场所得结果是2.5%、43.8%、75.0%、93.8%、98.4%；经验求出的累积筛余结果对应值为2.5%、52.5%、72.5%、87.5%、97.5%。
（3）含沙率：掺和料中的含沙率需最低不可低于28%，最高不可超过36%，且试验时需以2%作试验个体展开相关操作。
3.体会
根据上述三因素可看出影响抗折强度最高的是水泥用量，最低的是含沙率，并总结出以下几点问题：通常情况下，混凝土本身存在的抗压强度会受混合料中水泥含量的增加而逐渐提高，但它们的抗折强度却存在较大差异性，因此如何配比好水泥的最佳用量问题仍有待解决。比如，假设实际工程中所应用的水泥型号为525号，相应的水泥最佳用量会受其型号有所改变，通常情况下发现都是水泥用量是有所减少的，但根据施工经验来看，水泥最佳用量都是控制在300～310kg/m3间。
之后，以表1中粗集料的级配范围作案例分析，会发现工程中国所应用的粗集料的级配范围实际上与市场中粗集料级配范围的标准值存在差异的，能看到原本30mm筛孔的累计筛余从最小值31%改变为45%，而最大值45%改为55%。
表1 粗集料级配范围推荐值
与此同时，本次实验还结合多个碎石场的加工情况展开分析，得出直径大小在5～40mm的碎石中，30mm筛孔的碎石累计筛余量最低不低于40%，最高不超过60%，并与表1中实验后所推荐的及配范围大致相似，由此可得出在对5～40%mm范围内的碎石行级配操作过程中可适当添加部分掺配物，就可保证施工过程中的粗集料级配比控制在推荐级配范围内或大致相符的结论。
此外，在开展水泥混凝土路面工程施工过程中所使用的中粗砂细度模数范围合理值应控制在2.6～3.2间，而在观察研究捣固成型后的实验混合料中，砂浆富余厚度有2～3mm左右就能判断其砂率是最佳值。
4.结语
综合上述观点，针对公路修建里水泥混凝土路面配合比中掺合料最佳掺量问题，应当充分应用多种新型技术、工艺来求出其掺量的最佳值，并结合试验操作来不断检测混合料用于实际工程中的效果，以保证公路修建质量，进而提高工程整体水平，望采纳。
参考文献：
[1]孙韶.水泥砼路面混凝土配合比设计与施工质量控制[J].江苏科技信息，2015（03）：71-72.
论文作者:范晶峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/30
标签：水泥论文; 混凝土论文; 求出论文; 路面论文; 用量论文; 碎石论文; 材料论文; 《防护工程》2018年第15期论文;