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第十六章水泥混凝土路面施工
第一节水泥混凝土路面材料要求
其次节水泥混凝土协作比设计
第三节路面混凝土施工
第四节块料及其他类型混凝土路面
第一节水泥混凝土路面材料要求
水泥混凝土路面结构层是以水泥与水合成的水泥浆为结合料、碎(砾)石为骨料、砂为填充料,经拌和、摊铺、密实和养生而成的。
混凝土材料必需具有较高的强度(主要是抗弯拉强度)和抗磨性,良好的耐冻性(在寒冷地带须要考虑)以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。
应有适当的施工和易性。为此,应对路面混凝土及其组成材料提出确定的要求,并确定合适的协作比例。
一、水泥
原则上应接受抗折强度高、耐疲惫、干缩小、耐磨性和抗冻性好的水泥。
常用硅酸盐水泥的主要品种有:硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和道路硅酸盐水泥。其技术性质应符合表16—1(见教材)中所列的规定。
六种硅酸盐水泥的强度标准,见表16—2(见教材)。
道路硅酸盐水泥的技术性质应符合表16—3(见教材)的规定。
在各等级的道路水泥混凝土路面工程中,应优先运用道路水泥。特重、重交通道路更应优先运用道路硅酸盐水泥,宜接受硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥,中等以下交通量的路面,也可接受矿渣硅酸盐水泥。但粉煤灰硅酸盐水泥不宜在混凝土路面中运用。
现行水泥规范中所规定的强度等级由抗压强度确定,并不完全代表水泥的抗折强度,在要求抗折强度的同时,对水泥的抗压强度也应提出相应的要求,水泥的选购 和运用时必须要先明确其强度等级,水泥强度是抗压强度等级和抗折强度双指标要求,两者应同时满足。各交通等级路面水泥抗折强度、抗压强度应符合下表的规定。
交通等级
特重交通
重交通
中、轻交通
龄期(d)
3
28
3
28
3
28
抗压强度(MPa)fr≥
抗折强度(MPa)fs≥
各交通等级路面所运用水泥的化学成分、物理性能等路用品质要求应符合表16—5(见教材)的规定。水泥进场时每批量应附有齐全的化学成分、矿物组成、物理、力学指标合格的检验证明。运用前应对水泥的安定性、凝合时间、标准稠度用水量、抗折强度、细度等主要技术指标检验合格后,方可运用。水泥的存放期不得超过三个月。
选用水泥时,除满足表16—5(见教材)的各项规定外,还应通过混凝土协作比试验,依据其配制弯拉强度、耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。
二、集料
集料是水泥混凝土中份量最大的组成材料,,为粗集料;。
集料的颗粒形态、级配、矿物成分、表面特征对所配制的混凝土抗折强度、用水量、工作性、界面粘结有较大的影响。水泥混凝土粗集料应质地坚硬、耐久、干净。其强度及压碎值等技术要求应符合下表的规定。
碎石、碎卵石和卵石技术指标
项目
技术要求
I级
II级
III级
碎石压碎指标(%)
<10
<15
<20
卵石压碎指标(%)
<12
<14
<16
坚固性(按质量损失计%)
<5
<8
<12
针片状颗粒含量(%)
<5
<15
<20
含泥量(%)
<
<
<1
泥块含量(%)
<0
<
<
有机物含量(比色法)
合格
合格
合格
硫化物及硫酸盐含量(%)
<
<
<
岩石抗压强度
火成岩不应小于100MPa;变质岩不应小于80MPa;水成岩不应小于60MPa
表观密度
>2500kg/m3
松散堆积密度
>1350kg/m3
空隙率
<47%
碱集料反应
经碱集料反应试验后,试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象,
%
水泥混凝土粗集料的技术要求分为I、II、III级。混凝土强度等级大于C60时用I级;强度等级C30~C60及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土用II级;强度等级小于C30可用III级。
用做路面和桥面混凝土的粗集料不得运用不分级的统料,应按最大公称粒径的不同接受2~4个粒级的集料进行掺配,并应符合下表合成级配的要求。
粒径
级配类型
筛孔尺寸(方孔筛)(mm)
累计筛余(以质量计)(%)
合成级配
~16
95~100
85~100
40~60
0~10
-
-
-
~19
95~100
85~95
60~75
30~45
0~5
0
-
~
95~100
90~100
70~90
50~70
25~40
0~5
0
~
95~100
90~100
75~90
60~75
40~60
20~35
0~5
粒
级
~
95~100
80~100
0~15
0
-
-
-
~16
-
95~100
80~100
0~15
0
-
-
~19
-
95~100
85~100
40~60
0~15
0
-
16~
-
-
95~100
55~70
25~40
0~10
0
16~
-
-
95~100
85~100
55~70
25~40
0~10
路面用细集料可接受质地坚硬、耐久、干净的自然砂、人工砂和混合砂。技术要求应符合表16—8(见教材)的规定。
细集料的技术要求分为I、II、III级。C60以上的高强混凝土用I级高强砂;C30~C60的中强度及有抗冻、抗渗或其他要求的混凝土用II级中强砂;C30以下的一般混凝土用III级低强砂。因此,高速马路、一级马路、二级马路和城市快速路、主干路、次干路及有抗(盐)冻要求的三、四级马路和城市支路混凝土路面运用的砂类别不应低于II级,无抗(盐)冻要求的三、四级马路和城市支路混凝土路面及贫混凝土基层可运用III级砂。