摘要：本文分析了对水泥混凝土路面抗折强度的影响，指出在水泥混凝土路面施工过程中应该注意的几个问题，对水泥混凝土路面的施工提供具体的控制措施。
关键词：水泥混凝土；路面；抗折强度；影响
一、水泥混凝土路面抗折强度的影响
1、水泥的质量及用量对混凝土强度的影响
1）水泥质量对混凝土强度及拌和物的影响
这主要取决于水泥本身的技术性质，如硬化速率、收缩开裂、磨耗性能等等，因此，路面用水泥要求具有抗折强度高、收缩性小、抗磨性好、耐久性好以及弹性模量低等技术性质。
2）水泥用量对混凝土强度的影响
水泥用量太小很难满足混凝土强度、耐久性、耐磨性等要求；用量过大，虽然能满足强度要求，但混凝土中水化热大，收缩易大，容易因收缩而产生开裂。因而水泥用量应满足最小水泥用量要求，但也应控制最大水泥用量。
3）水泥品种及标号的选用
水泥品种及标号的选用，一般应采用强度高、干缩性小、抗磨性与耐久性好的水泥。其品种及标号选用必须根据公路等级、工期、铺筑时间、方法及经济性等因素综合考虑选定。通常建议水泥的选择标准为：特重、重交通量应选用不小于 42.5 强度等级的普通硅酸盐水泥，其他交通量应选用不小于 32.5 强度等级普通硅酸盐水泥。
2、粗、细集料对混凝土强度的影响
1） 粗集料 （ 碎石）对混凝土强度的影响
粗集料应质地坚硬、耐久洁净，符合一定的级配要求，才能保证混凝土路面具有足够的强度，良好的抗滑、耐磨、耐久性。因此，其各项指标应符合有关技术标准要求，如针片状颗粒含量、含泥量、压碎指标值、颗粒级配等。尤其是颗粒级配，若级配好，既节约水泥，又提高强度；级配不合理，不仅浪费水泥，而且很难达到强度要求。
2）细集料 （ 砂）对混凝土强度的影响
路面用砂要求具有较高的密度和较小的比表面积，以满足新拌混凝土的工作性，硬化后强度、耐久性的要求，同时达到节约水泥的目的。其级配要求应与相应的粗集料一并考虑，级配不良，则很难配制良好的混凝土。所以，细集料不仅应洁净、质地坚硬、耐久，而且其各项指标应满足规范要求。
3、水质与用量对混凝土强度的影响
水质较差的水，因含有油、酸、盐类、有机物等化学物质，从而对路面混凝土产生不良影响，因此，不符合相关指标要求的水不能作为路面混凝土用水。
另外，水的用量大小，对混凝土的强度也有很大影响，在水泥用量一定的条件下，用水量太大，水灰比势必增大，虽施工方便，但很难保证混凝土强度；用水量偏少，混凝土和易性差，虽强度容易保证，但施工难度增大。因此，混凝土配合比设计中，尤其是路面混凝土一定要控制水灰比的大小。
4、外加剂对混凝土强度的影响
外加剂选用得当，可在一定程度上改善路面混凝土的技术性质。如工作性、抗冻、抗磨等性能，从而提高混凝土强度。对于未使用过的外加剂，应在充分调查试验和实地使用后，方可决定选用的外加剂是否适用。另外，由于引用外加剂后常常会改变混凝土对拌和工艺的要求。因而使用时，要特别注意用量正确，拌和均匀，以免产生不良影响。
二、组成设计对水泥混凝土路面抗折强度的影响
1、水灰比对路面混凝土强度的影响
水灰比是路面混凝土配合比设计的一个关键参数, 选用是否适当, 直接影响路面混凝土的强度 。 W/C太小, 坍落度小, 和易性差, 难以控制施工;W/C太大, 坍落度增大, 混凝土有足够的流动性, 方便施工, 但很难保证混凝土的强度。因此, W/C的选用必须满足 ≯(W/C)max 的要求, 即公路、城市道路和厂矿道路≯0.46;冰冻地区冬季施工≯0.45。
2、单位体积用水量对路面混凝土 强度的影响
在 W/C一定的情况下, 单位体积用水量的大小直接影响混凝土的工作性, 尤其是坍落度。 用水量太大, 水泥用量就增加,造成浪费, 坍落度也随之增大;用水量太小, 水泥用量相对减少,难以保证最小水泥用量(路面一般≮300kg/m3 ), 坍落度也随之减少。这两种情况均不利于路面混凝土强度的正常形成。 因此, 单位用水量选用要适中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3、砂率对路面混凝土强度的影响
砂率是指细集料(砂)占粗、细集料(碎石、砂)总量的百分比。 砂率太大, 粗集料相对减少 , 难以起到骨架作用, 影响混凝土路面的整体强度;砂率太小 , 粗集料相对增多, 细集料相对减少, 虽能形成骨架, 但难以使混凝土体呈密实状态, 势必降低混凝土强度。 因此, 砂率选用应适当(对于混凝土路面一般≯32%)。
三、施工工艺的影响
1、拌和工艺
影响混凝土强度的因素主要包括拌和设备、拌和工艺、拌和环境等。 在不同的拌合环境, 采用不同的拌合设备、拌合工艺的不同, 混凝土质量也不相同。 特别是是拌和时间、拌合温度对混凝土强度影响非常。因此 , 想要保证混凝土性能稳定, 强度符合要求, 就必须改善拌和条件, 控制拌和时间, 拌和均匀。
目前, 大多都是采用强制式搅拌站集中拌和的方式, 搅拌站均采用微机控制 , 可很好的实验室提供的配合比进行配料。 混凝土搅拌时必须要把好材料关, 尤其是根据现场实际情况进行配合比调整 (理论配合比和施工配合比的调整)。原材料应该要按要求定期送检, 砂、石的含水量要现场随时测定, 以便及时调整用水量和用砂量, 在夏季、多雨季节, 随时测量砂、石含水量更为重要。
2、混凝土运输及筑捣
混凝土运输应该采用专用的混凝土搅拌运输车, 运输时间不宜太长, 以免混凝土凝结硬化, 影响施工。 混凝土运输时间一般可根据水泥初凝时间以及施工时的天气情况确定。混凝土振捣是否充分、均匀也直接影响到混凝土的密实度及强度。 因此, 混凝土摊铺后应该及时振捣, 力求充分、均匀。混凝土振捣要适度, 不得过振, 也不得漏振。
3、摊铺施工工艺
摊铺及成型工艺是保证水泥混凝土路面的密实度和外观质量的关键环节。 应该根据施工单位的管理、人员、技术、设备等实际情况, 尽可能的选择先进的施工工艺。 施工前,应该根据混凝土路面施工进度计划, 编制一套合理、切实可行的施工组织设计以及施工现场管理办法。 施工时应该加强过程控制, 确保混凝土路面施工的顺利进行。
4、混凝土养护
混凝土养生是否到位也是影响混凝土强度的重要因素。所以, 必须加强路面混凝土的养生工作。 一般可采用湿砂、湿麻袋等进行养生, 保湿养生时间不得少于 14 d。
5、混凝土拌和物的温度对混凝土的强度有较大影响
混凝土拌和物温度的升高加快了水泥的水化反应, 对混凝土的早期强度产生了有利的影响, 但对后期强度的水化速率, 及在浆体内部产生不均匀分布的水化产物均有影响。 经室内试验对比发现, 在同样的配合比及养生条件下, 45 ℃的入模温度较 15℃时, 混凝土的抗折强度降低 12% ～ 15%。因此, 在炎热的夏季混凝土路面的施工过程中要采取以下几条措施, 来严格控制混凝土拌和物的温度。
(1)采用深井水 , 冷却水或刨冰, 降低拌和用水的温度。
(2)采用遮阳棚遮盖骨料, 以降低骨料的温度。
(3)选用低热水泥 , 掺加适量的优质缓凝剂, 延缓混凝土的凝结时间和降低水化热。
这样就可以降低水泥混凝土拌和物的温度, 从而提高混凝土的抗折强度。
结语
影响混凝土路面抗折强度的原因是多方面的, 要对原材料的质量进行严格、科学的控制, 认真搞好混凝土的配合比组成设计。 在施工中要认真组织、精心按排, 才能保证混凝土路面的强度, 从而提高混凝土路面的整体质量水平。
参考文献
[1] JTG F30-2003，公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].
[2] 重庆建筑工程学院.混凝土学[M ] .北京：中国建筑工业出版社，1981.
[3] 邓初首. 道路混凝土原材料的选用与抗折强度影响因素的探讨[J].四川建筑科学研究，2004，31(2)：107-109.
[4] 道路混凝土原材料的选用与抗折强度影响因素的探讨.中国混凝土与水泥制品网.2005-7-11.
[5] 聂鹏.混凝土含气量对其力学性能的影响[J].东北公路，2000，(23)：2.
[6] 姚祖康.水泥混凝土路面设计[M ] .合肥：安徽科学技术出版社，1999.
论文作者:陈柏权
论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期
论文发表时间:2017/11/23
标签：混凝土论文; 强度论文; 路面论文; 水泥论文; 用量论文; 用水量论文; 水化论文; 《基层建设》2017年第24期论文;