引氣混凝土路面施工規(guī)程
2015-02-24
目次
前言.......................................................................II
1范圍......................................................................1
2規(guī)范性引用文件............................................................1
3術(shù)語和定義................................................................1
4含氣量及抗凍標(biāo)號..........................................................1
5材料......................................................................1
6引氣混凝土配合比設(shè)計(jì)......................................................3
7引氣混凝土施工............................................................4
8引氣混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)和管理................................................5
附錄A(資料性附錄)引氣混凝土配合比設(shè)計(jì)、調(diào)整實(shí)例........................7
前言
我國幅員遼闊,地域特點(diǎn)復(fù)雜,國家規(guī)范難以面面俱到。例如寒冷地區(qū)的水泥混凝土路面,在冰雪凍融作用下,往往過早地?cái)嗔哑茐模h(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)的使用年限。為了解決這一地區(qū)性的難題,經(jīng)過多年研究,我省于2000年編制出版了地方標(biāo)準(zhǔn)DB23/T510-2000《引氣混凝土路面施工規(guī)程》。作為國家標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充或?qū)嵤┘?xì)則,配合國家標(biāo)準(zhǔn),在我省的公路建設(shè)中起到了良好的作用。
隨著國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTGF30-2003的發(fā)布,加上2000版地方標(biāo)準(zhǔn)的有效時(shí)限已過,為了更好地發(fā)揮作用,理順關(guān)系,規(guī)范技術(shù)用語、技術(shù)指標(biāo)、文字符號等同部頒標(biāo)準(zhǔn)相一致,特此修訂上述地方標(biāo)準(zhǔn)。本次修訂改動(dòng)的部分主要有:混凝土用碎石最大公稱粒徑減小,含氣量指標(biāo)范圍擴(kuò)大;在原材料一章中,增加“粉煤灰及其他摻合料”一節(jié),并改寫了混凝土配合比設(shè)計(jì)、調(diào)整實(shí)例。
我省地方水泥廠較多,水泥資源豐富,地方道路的建設(shè)當(dāng)以水泥路面為主,該標(biāo)準(zhǔn)的修訂會(huì)對他們有重要的幫助。望各施工和建設(shè)單位在應(yīng)用時(shí)多提建議,積累經(jīng)驗(yàn),并及時(shí)函告我所。不足之處,敬請批評、指正。
主編單位:黑龍江省交通科學(xué)研究所
主要起草人:楊洪生、王如彬
2006年11月10日
引氣混凝土路面施工規(guī)程
1范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了普通引氣混凝土的含氣量及抗凍標(biāo)號、材料、配合比設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)和管理。本標(biāo)準(zhǔn)適用于寒冷地區(qū)水泥混凝土路面的引氣混凝土路面施工,不適用于其他地區(qū)、其他行業(yè)、其他工程和其他混凝土施工。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范
JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗(yàn)規(guī)程
3術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
引氣混凝土
水泥混凝土在攪拌過程中,由于摻用引氣劑或利用其他措施,使其拌合料的含氣量達(dá)3.0%以上者,稱為引氣混凝土。適宜的含氣量能使混凝土提高抗凍性、抗?jié)B性和抗磨蝕性能,特別適用于寒冷地區(qū)的水泥混凝土路面。
4含氣量及抗凍標(biāo)號
根據(jù)引氣混凝土拌制時(shí)粗集料粒徑的大小及路面使用條件,引氣混凝土含氣量的大小和抗凍指標(biāo)的推薦值列于表1。
表1路面引氣混凝土適宜含氣量(%)及相應(yīng)抗凍標(biāo)號
集料最大粒徑
(mm)
混凝土使用條件(含氣量%)
相應(yīng)抗凍標(biāo)號
(凍融次數(shù))
高速公路、一級公路及
山區(qū)、潮濕和撒鹽路段
二級公路及機(jī)場
和平原路段
一般公路及廣場
和市區(qū)路段
26.5
5~6
4.5~5.5
3.5~4.5
≥300
31.5
>5
>4.5
≥3.5
≥200
5材料
5.1水泥
引氣混凝土的配制應(yīng)采用旋窯生產(chǎn)的42.5及其以上(含42.5)的道路用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥,不應(yīng)采用火山灰水泥,粉煤灰水泥。所用水泥的品質(zhì)應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。水泥中游離氧化鈣的含量不應(yīng)大于1.0%,堿度應(yīng)小于0.6%。
5.2砂
引氣混凝土宜采用Ⅱ級以上的天然中砂,砂的硅質(zhì)含量不應(yīng)低于25%。用于特重、重交通的高速公路和一級公路水泥路面時(shí),應(yīng)采用Ⅰ級河砂。砂的細(xì)度模數(shù)宜為2.5~3.1,規(guī)格質(zhì)量應(yīng)符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,應(yīng)嚴(yán)格控制砂中雜質(zhì)和泥土的含量,必要時(shí)應(yīng)經(jīng)過篩洗。其技術(shù)指標(biāo)見表2。
表2砂的主要技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目
技術(shù)指標(biāo)
顆
粒
級
配
方孔篩尺寸(mm)
0.15
0.30
0.60
1.18
2.36
4.75
累計(jì)篩余量
(以質(zhì)量計(jì))
(%)
粗砂
90~100
80~95
71~85
35~65
5~35
0~10
中砂
90~100
70~92
41~70
10~50
0~25
0~10
細(xì)砂
90~100
55~85
16~40
0~25
0~15
0~10
泥土、雜物含量(沖洗法)(%)
<1.5
硫化物和硫酸鹽含量(折算為so3)(%)
<0.5
有機(jī)物質(zhì)含量(比色法)
顏色不應(yīng)深于標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色
其它雜物
不得混有石灰,煤渣,草根等
注:有機(jī)物質(zhì)含量標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制方法:取2g鞣酸粉溶解于98ml的10%酒精溶液中即得所需的鞣酸溶液,然后取該溶液2.5ml注入97.5ml,濃度為3%的氫氧化鈉溶液中,加塞后劇烈搖動(dòng),靜置24h即得標(biāo)準(zhǔn)溶液。
5.3碎石(礫石)
引氣混凝土應(yīng)優(yōu)先采用Ⅱ級以上碎石,且不得使用統(tǒng)料和單粒級,應(yīng)用多個(gè)粒級的集料進(jìn)行摻配,并附合表3的級配要求。所配碎石的最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm,吸水率不應(yīng)大于2%,石粉含量不應(yīng)大于1%,碎石中泥土含量超過1%時(shí),要經(jīng)過篩洗。在非采用礫石不可的地方,一定要按國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格管理。
表3粗集料級配范圍
粒徑
級配
類型
方孔篩尺寸(mm)
2.36
4.75
9.50
16.0
19.0
26.5
31.5
37.5
累計(jì)篩余(以質(zhì)量計(jì))(%)
合
成
級
配
4.75~16
95~100
85~100
40~60
0~10
4.75~19
95~100
85~95
60~75
30~45
0~5
0
4.75~26.5
95~100
90~100
70~90
50~70
25~40
0~5
0
4.75~31.5
95~100
90~100
75~90
60~75
40~60
20~35
0~5
0
粒級
4.75~9.5
95~100
80~100
0~15
0
9.5~16
95~100
80~100
0~15
0
9.5~19
95~100
85~100
40~60
0~15
0
16~26.5
95~100
55~70
25~40
0~10
0
16~31.5
95~100
85~100
55~70
25~40
0~10
0
5.4水
引氣混凝土的攪拌和養(yǎng)護(hù)用水應(yīng)清潔,宜采用飲用水。采用非飲用水時(shí),需經(jīng)化驗(yàn),并應(yīng)符合下列要求:
a)硫酸鹽含量(按so42-計(jì))不得超過2700mg/L;
b)含鹽量不得超過5000mg/L;
c)pH值不得低于5;
d)不得含有油污,泥和其它有害雜質(zhì)。
5.5外加劑
引氣混凝土用外加劑應(yīng)符合有關(guān)外加劑標(biāo)準(zhǔn)及試驗(yàn)方法的規(guī)定。供應(yīng)商應(yīng)提供有相應(yīng)資質(zhì)外加劑檢測機(jī)構(gòu)的品質(zhì)檢測報(bào)告,應(yīng)說明外加劑的主要化學(xué)成份,并認(rèn)定對人員無毒副作用。引氣劑的選擇要經(jīng)過嚴(yán)格的試驗(yàn),選擇表面活性好、產(chǎn)泡量大、氣泡細(xì)密、泡沫穩(wěn)定的產(chǎn)品。
5.6粉煤灰及其他摻合料
在無硅灰和磨細(xì)礦渣的地方,引氣混凝土可摻用Ⅱ級以上的磨細(xì)粉煤灰作為摻合料,以提高混凝土的和易性和密實(shí)度。但因粉煤灰對引氣劑有較大的吸附作用,所用粉煤灰不但要符合表4的要求,且摻量要認(rèn)真選擇。
表4粉煤灰分級和質(zhì)量指標(biāo)
粉煤灰
等級
細(xì)度①(45μm氣流篩,篩余量)
(%)
燒失量(%)
需水量比
(%)
含水量(%)
Cl-
(%)
SO3
(%)
混合砂漿活性指數(shù)②
7d
28d
Ⅰ
≤12
≤5
≤95
≤1.0
<0.02
≤3
≥75
≥85(75)
Ⅱ
≤20
≤8
≤105
≤1.0
<0.02
≤3
≥70
≥80(62)
Ⅲ
≤45
≤15
≤115
≤1.5
-
≤3
-
-
注1:45μm氣流篩的篩余量換算為80μm水泥篩的篩余量時(shí)換算系數(shù)為2.4;
注2:混合砂漿的活性指數(shù)為摻粉煤灰的砂漿與水泥砂漿的抗壓強(qiáng)度比的百分?jǐn)?shù),適用于所配制的混凝土強(qiáng)度等級大于等于C40的混凝土;當(dāng)配制的混凝土強(qiáng)度等級小于C40時(shí),混合砂漿的活性指數(shù)要求應(yīng)滿足28d括號中的數(shù)值。
6引氣混凝土配合比設(shè)計(jì)
6.1基準(zhǔn)配合比的設(shè)計(jì)計(jì)算
6.1.1確定試配強(qiáng)度:按表5,由路面設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度值fr,查出對應(yīng)的抗壓強(qiáng)度值fcu,并乘以試配提高系數(shù)1.15,作為混凝土的試配強(qiáng)度fc。
表5混凝土抗彎拉與抗壓強(qiáng)度對照表
混凝土28d設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度fr(Mpa)
4.0
4.5
5.0
5.5
混凝土28d試件抗壓強(qiáng)度fcu(Mpa)
25.0
30.0
35.0
40.0
6.1.2計(jì)算水泥強(qiáng)度:水泥實(shí)際抗壓強(qiáng)度fce原則上應(yīng)由試驗(yàn)確定,在無條件試驗(yàn)時(shí),可按式(1)計(jì)算:
fce=r·fcek-------------------------------------------------------------(1)
式中:fcek----水泥標(biāo)號(抗壓強(qiáng)度);
r----水泥標(biāo)號富余系數(shù)。
水泥標(biāo)號富余系數(shù)應(yīng)按各地統(tǒng)計(jì)資料采用,如無統(tǒng)計(jì)資料,可取r=1.13試算。
6.1.3計(jì)算水灰比:根據(jù)確定的試配強(qiáng)度fc和水泥強(qiáng)度fce,碎石混凝土按式(2)計(jì)算灰水比:
fc=0.46fce(C/W-0.52)--------------------------------------------------(2)
礫石混凝土按式(3)計(jì)算灰水比:
fc=0.48fce(C/W-0.61)--------------------------------------------------(3)
式中:fc----混凝土試配強(qiáng)度;
fce----水泥28d抗壓強(qiáng)度;
C/W----混凝土灰水比。
6.1.4選擇用水量并計(jì)算水泥用量:按JTGF30-2003中的表4.1.2~3和表4.1.2~4選擇單位用水量,并用上述水灰比計(jì)算水泥用量。
6.1.5初選砂率,并計(jì)算砂、石用量,列出計(jì)算配合比:按JTGF30-2003中的表4.1.4選擇砂率,并利用絕對體積法或假定密度法計(jì)算出每立方米混凝土的砂、石用量,列出計(jì)算配合比。
6.2基準(zhǔn)配合比的試拌,試配和檢驗(yàn)
6.2.1選擇合理砂率:按本標(biāo)準(zhǔn)6.1.5的方法,再上、下各選兩個(gè)砂率值(一般為±1%),分別計(jì)算出砂、石用量,并適當(dāng)稱料,進(jìn)行混凝土試拌,按最佳流動(dòng)性,選出合理砂率。
6.2.2確定實(shí)際水灰比:利用合理砂率,按計(jì)算配合比,再上、下各選一個(gè)相鄰的水灰比(差值一般為±0.05)或灰水比,并重新計(jì)算材料用量,進(jìn)行混凝土的試配和制作試件。待標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)7d和28d,進(jìn)行試壓。然后利用作圖法(強(qiáng)度和水灰比的關(guān)系曲線)或計(jì)算法,求出和試配強(qiáng)度fc相對應(yīng)的實(shí)際水灰比或灰水比的值。
6.2.3進(jìn)行抗彎拉強(qiáng)度檢驗(yàn),測試拌合料的性能:利用由實(shí)際水灰比及合理砂率構(gòu)成的計(jì)算配合比,準(zhǔn)確稱料,進(jìn)行抗彎拉強(qiáng)度試件的制作和檢驗(yàn),并按要求同時(shí)測試混凝土拌合料的各種物理性能,如坍落度、毛體積密度和含氣量等。
6.3基準(zhǔn)配合比的確定
6.3.1材料用量的校正:利用抗彎拉強(qiáng)度檢驗(yàn)試件制作時(shí)測得的混凝土拌合料的實(shí)際密度除以假定密度,便得到校正系數(shù),利用校正系數(shù)分別乘以計(jì)算配合比的各種材料用量,就得到基準(zhǔn)配合比的實(shí)際材料用量。
6.3.2確定基準(zhǔn)配合比:待抗彎拉強(qiáng)度檢驗(yàn)試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d后,進(jìn)行試壓,視其強(qiáng)度的高低和測試的坍落度的大小,調(diào)整水泥用量和水灰比,并進(jìn)行數(shù)字修正,得出基準(zhǔn)配合比。
6.4引氣混凝土配合比的調(diào)節(jié)和確定
6.4.1配合比的調(diào)節(jié):按摻加引氣劑后擬定含氣量的大小,用基準(zhǔn)配合比的混凝土密度,減去混凝土引氣后密度的降低數(shù)(即含氣量的百分比),便得到引氣混凝土的密度。然后在保持水泥用量、水灰比和砂率不變的情況下,重新計(jì)算材料用量,得出新的引氣混凝土的配合比(含氣量增加的體積利用減少砂、石來調(diào)節(jié))。
6.4.2配合比的檢驗(yàn):按以上得到的配合比,根據(jù)JTGF30-2003中的表4.1.2~5和表4.1.2~6的要求摻加引氣劑和減水劑或引氣減水劑,為保持坍落度不變,應(yīng)降低水灰比,以達(dá)到規(guī)范的規(guī)定和滿足施工的要求。水灰比和用水量的降低值可按廠家提供的引氣減水劑的減水率來計(jì)算。
按調(diào)整好的混凝土配合比進(jìn)行引氣混凝土的試配,并進(jìn)行坍落度、含氣量、容重和強(qiáng)度的測試,根據(jù)測試結(jié)果,適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整,最終確定引氣混凝土的配合比(參見附錄A)。
7引氣混凝土施工
7.1引氣混凝土拌合料的攪拌
7.1.1引氣混凝土拌合料的攪拌應(yīng)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī),應(yīng)有自動(dòng)計(jì)量裝置。除按有關(guān)規(guī)定外,投料時(shí),引氣劑或引氣減水劑應(yīng)加入水泥中,不應(yīng)撒入砂、石料中。砂、石的含水量每天都要準(zhǔn)確測試和扣除,并計(jì)入加水量中。材料的計(jì)量誤差不得超過下列規(guī)定:
a)水泥±1%
b)粗細(xì)集料±2%
c)水±1%
d)外加劑及摻合料±1%
各種計(jì)量器具應(yīng)定期校驗(yàn),保持準(zhǔn)確。
7.1.2引氣混凝土的攪拌既要保證拌合料均勻,外加劑全部溶解,又不能時(shí)間過長,以免含氣量損失。因此,應(yīng)根據(jù)拌合物的粘聚性,均質(zhì)性及強(qiáng)度穩(wěn)定性進(jìn)行試拌確定最佳拌合時(shí)間。一般情況下,自材料全部進(jìn)入攪拌罐起,到拌合料開始出罐為止的連續(xù)攪拌時(shí)間宜參照下表和按有關(guān)規(guī)范進(jìn)行。
表6混凝土拌合料的攪拌時(shí)間
攪拌機(jī)容量
(L)
轉(zhuǎn)速
(r/min)
攪拌時(shí)間(s)
坍落度>3cm或含氣量>3.5%
坍落度<3cm或含氣量<3.5%
強(qiáng)制式
375
38
45~90
50~100
1500
20
90~180
120~240
7.1.3粉煤灰或其他摻合料的加入應(yīng)采用與水泥相同的輸送和計(jì)量方式,并適當(dāng)延長攪拌時(shí)間10s~15s,由于粉煤灰對引氣劑有吸附作用,摻粉煤灰時(shí)要注意適當(dāng)增加引氣劑的摻量,以保證含氣量不受損失。
7.2引氣混凝土的運(yùn)輸
7.2.1引氣混凝土拌合料的運(yùn)輸宜采用罐車,當(dāng)運(yùn)距較近時(shí)也可采用翻斗車,但要注意減少運(yùn)輸過程中的顛簸。為確?;炷恋匿佒阅埽炷涟韬狭蠌臄嚢铏C(jī)出料后,運(yùn)至鋪筑地點(diǎn)進(jìn)行攤鋪、振搗、做面、直到澆筑完畢,允許的最長時(shí)間應(yīng)符合表7的規(guī)定。
表7混凝土自攪拌機(jī)出料至澆筑完畢的允許最長時(shí)間
施工氣溫(℃)
運(yùn)輸允許最長時(shí)間(h)
5~10
2
10~20
1.5
20~30
1
30~35
0.75
7.2.2引氣混凝土拌合料用非攪拌車運(yùn)輸時(shí),宜直達(dá)快捷為好,中途不能轉(zhuǎn)載,不應(yīng)加水和二次攪拌。卸車時(shí),承接混凝土處的基層表面應(yīng)清掃干凈和灑水濕潤,并不應(yīng)留有積水。凡因運(yùn)卸等原因而使混凝土含氣量損失過大,達(dá)不到要求時(shí),拌合料不應(yīng)用于鋪路。
7.3引氣混凝土拌合料的澆筑
7.3.1引氣混凝土路面板的攤鋪和澆筑應(yīng)符合JTGF30-2003的有關(guān)技術(shù)規(guī)定,振搗時(shí)宜均勻、快速、適中,不應(yīng)漏振,強(qiáng)振和過振。
引氣混凝土路面的攤鋪、振搗、整平、抹面及拉毛等各工序之間的工作距離不宜過長,宜安排緊湊,配合嚴(yán)密,一遍成活。抹面不能反復(fù)進(jìn)行磨壓,拉毛宜采用壓槽。
7.3.2引氣混凝土路面板的做面,應(yīng)防雨淋、暴曬和熱風(fēng)。路面板拆模時(shí)間不宜少于24h,切縫時(shí)間也不宜少于30h,拆模切縫時(shí)間請參照表8:
表8引氣混凝土路面板允許拆模和切縫時(shí)間
晝夜平均氣溫(℃)
允許拆模時(shí)間(h)
允許切縫時(shí)間(h)
5
90
120
10
72
90
15
48
60
20
36
46
25
30
38
30以上
24
30
7.3.3引氣混凝土路面板的切縫宜采用軟硬結(jié)合的辦法。即在混凝土能進(jìn)刀時(shí),每間隔4~5塊板進(jìn)行軟切。軟縫間的路面板待混凝土強(qiáng)度再度上升后,再進(jìn)行硬切。應(yīng)掌握好軟切工具和切縫時(shí)間。
7.4引氣混凝土路面板的養(yǎng)護(hù)
7.4.1引氣混凝土路面板做面拉毛后,按JTGF30-2003的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行養(yǎng)護(hù),當(dāng)路面板用薄膜養(yǎng)生劑養(yǎng)護(hù)時(shí),需在混凝土表面泌水消失,終凝,出現(xiàn)硬膜后,即在覆蓋麻袋片前進(jìn)行噴灑。
7.4.2引氣混凝土路面板的養(yǎng)護(hù)時(shí)間依混凝土彎拉強(qiáng)度的增長情況而定,不宜小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的95%。一般情況下,若晝夜平均氣溫在25℃以上時(shí),需灑水養(yǎng)護(hù)10d~14d;晝夜平均氣溫在20℃~25℃時(shí),需灑水養(yǎng)護(hù)14d~20d;晝夜平均氣溫小于20℃時(shí),需灑水養(yǎng)護(hù)21d~28d;摻粉煤灰的混凝土最少養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于28d。灑水要及時(shí)并且周全。切縫前不應(yīng)上人,養(yǎng)護(hù)期間不能行車。
8引氣混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)和管理
8.1引氣混凝土所用的水泥、砂、石、粉煤灰、水和引氣劑應(yīng)按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)、驗(yàn)收、存放和檢測。
8.2引氣混凝土含氣量的測定方法按JTGE30的規(guī)定進(jìn)行試驗(yàn)。引氣混凝土的施工至少應(yīng)每天在攪拌機(jī)前取樣2次,進(jìn)行混凝土含氣量、坍落度和密度的檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題隨時(shí)改進(jìn)和調(diào)整,并同時(shí)制作抗彎拉試件2組,齡期分別為7d和28d。
8.3引氣混凝土路面板施工,應(yīng)至少每2km(單幅)對攤鋪后的混凝土拌合料檢查一次,方法是將經(jīng)攤鋪、振搗、抹平后的料挖出,測其密度和含氣量,根據(jù)檢測情況,調(diào)整引氣減水劑的摻量。并同時(shí)制作抗彎拉試件一組,用于后期強(qiáng)度的檢驗(yàn),齡期不少于90d。
8.4引氣混凝土路面板完成一段,強(qiáng)度增長28d以后,應(yīng)采取鉆取巖芯的方法,鉆取圓柱體試件,進(jìn)行劈裂試驗(yàn)和換算,以推斷小梁試件的抗彎拉強(qiáng)度,用于工程檢查和驗(yàn)收。并根據(jù)JTGF30的規(guī)定對其質(zhì)量進(jìn)行評定。
附錄
A(資料性附錄)
引氣混凝土配合比設(shè)計(jì)、調(diào)整實(shí)例
A·1我省某工地,待修水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度為5.0Mpa,利用三輥軸機(jī)組進(jìn)行攤鋪。所用水泥為42.5號普通硅酸鹽水泥;砂為中砂,細(xì)度模數(shù)2.62;二級配碎石,最大粒徑為31.5mm,砂、石皆為干料。外加劑為ENC路用引氣減水劑,摻量占水泥重的2%,減水率為10%。通過試驗(yàn),設(shè)計(jì)含氣量為5%的引氣混凝土配合比。
經(jīng)試驗(yàn)檢測:水泥質(zhì)量較好,砂、石技術(shù)指標(biāo)合格,外加劑適應(yīng)性好,大小碎石最優(yōu)配比為大:小=65:35。
A·1·1根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)6.1.1中表5,因?yàn)閒r=5.0Mpa,所以fcu=35.0Mpa;fc=40.25Mpa。
A·1·2fce=r·feck=1.13×42.5=48.025Mpa。
A·1·3據(jù):fc=0.46·fce·(C/W-0.52),
得:40.25=0.46×48.025×(C/W-0.52),
所以,C/W=2.342,W/C=0.427。
A·1·4由JTGF30-2003中表4.1.2~4的三輥軸及碎石欄,選擇用水量為153Kg/m3,相應(yīng)的水泥用量為:
153÷0.427=358.3Kg/m3。
A·1·5根據(jù)JTGF30-2003中表4.1.4,砂率為32~36%,取33%,并假定混凝土的表觀密度為2400Kg/m3,則砂石總用量為:
2400-358.3-153=1888.7Kg/m3,
其中砂用量為:
1888.7×0.33=623.3Kg/m3,
大小碎石為:1265.4Kg/m3(大碎石:822.5Kg/m3,小碎石442.9Kg/m3)。
計(jì)算配合比為:
水泥:中砂:小碎石:大碎石:水=
358.3:623.3:442.9:822.5:153=
1:1.74:1.236:2.295:0.427。
A·1·6選5個(gè)砂率:31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%重新計(jì)算砂、石用量,在保證水泥用量和用水量不變的情況下進(jìn)行試拌,試驗(yàn)結(jié)果見表A1。
表A1流動(dòng)性試驗(yàn)結(jié)果
砂率(%)
31.5
32.5
33.5
34.5
35.5
坍落度(cm)
崩塌
1.0
2.0
1.8
1.2
密度(Kg/m3)
2411
2412
2420
2416
2410
28天抗彎拉(Mpa)
3.7
3.8
4.9
4.5
4.0
合理砂率為33.5%
A·1·7按計(jì)算水灰比0.427,再上、下各選一個(gè)水灰比0.402和0.452,在保持水泥用量不變的情況下,算出相應(yīng)的用水量和砂石用量,并進(jìn)行混凝土的試配,結(jié)果如表A2。
表A2不同水灰比混凝土的試配結(jié)果
水灰比
0.427
0.452
0.402
用水量(Kg/m3)
153
162
144
坍落度(cm)
2.0
4.5
0.5
7天抗壓(Mpa)
30.2
24.3
35.8
28天抗壓(Mpa)
41.5
37.6
45.2
以水灰比為橫坐標(biāo),抗壓強(qiáng)度為縱坐標(biāo)作圖,得出:當(dāng)水泥用量358.3Kg/m3,合理砂率為33.5%時(shí),對應(yīng)于28天試配強(qiáng)度fc=40.25Mpa的水灰比是0.436,即實(shí)際水灰比為0.436。
A·1·8利用合理砂率,實(shí)際水灰比和358.3Kg/m3的水泥用量,重新計(jì)算材料和制作抗彎拉試件,并進(jìn)行物理參數(shù)的測試得:混凝土坍落度2~3cm,密度2418Kg/m3,28天抗彎拉強(qiáng)度為5.85Mpa。
A·1·9根據(jù)混凝土實(shí)測密度2418Kg/m3,校正各種材料用量,并進(jìn)行輕微調(diào)整和數(shù)字修正,得基準(zhǔn)配合比為:
水泥:中砂:小碎石:大碎石:水=
361:636.34:442.1:821.11:157.37=
1:1.76:1.225:2.274:0.436。
A·1·10引氣混凝土配合比的調(diào)整
a)因?yàn)镋NC引氣減水劑的減水率為10%,故摻入ENC后,水灰比由0.436降為0.40;
b)引氣后的混凝土中氣泡增加,相當(dāng)于砂率增加,故砂率由33.5%降為33%;
c)因?yàn)榛鶞?zhǔn)混凝土的密度為2418Kg/m3,摻入引氣減水劑后混凝土的含氣量變?yōu)?%,于是:
引氣混凝土的密度為:2418-2418×0.05=2297.1Kg/m3;
用水量為:361×0.40=144.4Kg/m3;
砂、石總用量:2297.1-361-144.4=1791.7Kg/m3;
中砂用量:1791.7×0.33=591.26Kg/m3;
碎石用量為:1791.7-591.26=1200.44Kg/m3;
其中:小碎石用量:1200.44×0.35=420.15Kg/m3;
大碎石用量:1200.44×0.65=780.29Kg/m3;
引氣混凝土的配合比為:
水泥:中砂:小碎石:大碎石:水=
361:591.26:420.15:780.29:144.4=
1:1.638:1.164:2.161:0.40。
砂率為:33%。
A·1·11按配合比稱量材料,摻加ENC引氣減水劑配制引氣混凝土。測得:坍落度4.0cm,含氣量5.1%,密度2294Kg/m3,7天抗彎拉強(qiáng)度=5.79Mpa,28天抗彎拉強(qiáng)度=6.61Mpa,90天抗彎拉強(qiáng)度=7.36Mpa。