公路工程中混凝土配合比的試驗(yàn)分析

高 升

(貴州通力達(dá)公路工程監(jiān)理咨詢(xún)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

1 基準(zhǔn)配合比

1.1 外加劑的選擇與摻量

除了三級(jí)和四級(jí)公路工程需在路面上進(jìn)行真空脫水，其它等級(jí)的公路工程，無(wú)論是路面還是橋面都要摻加外加劑，按照水泥的類(lèi)型及適應(yīng)性要求通過(guò)試拌確定最佳的外加劑類(lèi)型與摻量。

1.2 試拌試驗(yàn)

先采用經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)配合比進(jìn)行估算，然后對(duì)拌和物能否達(dá)到規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)，要求拌和物具有良好的工作性，需進(jìn)行檢驗(yàn)的項(xiàng)目以含氣量與坍落度為主。如果拌和物的工作性與含氣量沒(méi)有達(dá)到要求，則應(yīng)在水灰比不變的基礎(chǔ)上對(duì)砂率、用水量及外加劑的摻量進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)計(jì)算得出的，可滿(mǎn)足耐久性與彎拉強(qiáng)度等要求的鋼纖維體積率、用水量和粉煤灰的實(shí)際摻入量均不可擅自改動(dòng)。

1.3 混凝土容重與含氣量的調(diào)整

按照密度法經(jīng)計(jì)算確定的配合比，需要對(duì)按照這一配合比摻配的拌和物進(jìn)行容重實(shí)測(cè)，然后根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果對(duì)配合比進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在調(diào)整過(guò)程中，如果水灰比增加，則水泥的用量不可減少，完成調(diào)整后，對(duì)拌和物容重進(jìn)行復(fù)測(cè)，要求容重的偏差不能超出±2.5%。當(dāng)采用體積法與密度法相結(jié)合的方式確定配合比時(shí)，需要對(duì)按照這一配合比摻配的拌和物進(jìn)行含氣量實(shí)測(cè)，通過(guò)實(shí)測(cè)確定含氣量偏差能夠達(dá)到下列要求，如未能達(dá)到要求，則要對(duì)引氣劑的摻量進(jìn)行調(diào)整，直到滿(mǎn)足要求。

當(dāng)混凝土路面沒(méi)有抗凍性要求時(shí)，若混凝土集料最大粒徑為19.0 mm，則含氣量要保持在3.0%～5.0%范圍內(nèi)；若混凝土集料最大粒徑為26.5 mm，則含氣量要保持在2.5%～4.5%范圍內(nèi)；若混凝土集料最大粒徑為31.5 mm，則含氣量要保持在2.0%～4.0%范圍內(nèi)。當(dāng)混凝土路面提出了抗凍性要求時(shí)，若混凝土集料最大粒徑為19.0 mm，則含氣量要保持在4.5%～5.5%范圍內(nèi)；若混凝土集料最大粒徑為26.5 mm，則含氣量要保持在4.0%～5.0%范圍內(nèi)；若混凝土集料最大粒徑為31.5 mm，則含氣量要保持在3.5%～4.5%范圍內(nèi)。當(dāng)混凝土路面提出抗鹽凍要求時(shí)，若混凝土集料最大粒徑為19.0 mm，則含氣量要保持在5.5%～6.5%范圍內(nèi)；若混凝土集料最大粒徑為26.5 mm，則含氣量要保持在5.0%～6.0%范圍內(nèi)；若混凝土集料最大粒徑為31.5 mm，則含氣量要保持在4.5%～5.5%范圍內(nèi)。

1.4 強(qiáng)度與耐久性檢驗(yàn)

經(jīng)實(shí)測(cè)確定拌和物的性能滿(mǎn)足要求后，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行試驗(yàn)與養(yǎng)生，同時(shí)將水灰比的選擇作為中心，按照0.02的幅度增減水灰比；也可使水灰比保持不變，將水泥用量的選擇作為中心，按照15～20 kg/m3的幅度增減水泥劑量。對(duì)于鋼纖維混凝土，還要將鋼纖維實(shí)際摻量的選擇作為中心，按照0.2%的幅度增減鋼纖維實(shí)際摻量。按照以上要求進(jìn)行各類(lèi)試件的制作，包括彎拉強(qiáng)度試件、抗壓強(qiáng)度試件、抗凍性試件、耐磨性試件與干縮試件，用于檢驗(yàn)確定混凝土的性能。

1.5 配合比復(fù)檢

施工現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)室以滿(mǎn)足以上所有要求的結(jié)果為依據(jù)確定配合比，同時(shí)報(bào)監(jiān)理與建設(shè)方進(jìn)行驗(yàn)證，如果可以滿(mǎn)足要求，則將其作為基準(zhǔn)配合比。

2 試拌配合比

試驗(yàn)室配合比需要在攪拌樓中進(jìn)行拌和檢驗(yàn)，同時(shí)以料場(chǎng)中砂石料的各項(xiàng)參數(shù)為依據(jù)，對(duì)外加劑摻量、用水量與砂率進(jìn)行調(diào)整，在調(diào)整的過(guò)程中，水灰比不允許發(fā)生變化，且鋼纖維的體積率與水泥劑量也不允許減小。在確認(rèn)滿(mǎn)足工作性要求、耐久性要求與強(qiáng)度要求后，即可確定試拌配合比，得出這一配合比后，要由監(jiān)理旁站進(jìn)行審核，審核通過(guò)后方可簽認(rèn)。

在得出室內(nèi)配合比之后，需在路面施工開(kāi)始前還應(yīng)在大型攪拌樓中做進(jìn)一步的試拌檢驗(yàn)，如檢驗(yàn)合格，則該配合比可直接用于施工。這樣做的原因?yàn)槭覂?nèi)只能使用規(guī)模較小的攪拌機(jī)，相較于大型攪拌樓，容積上會(huì)有很大的差別，進(jìn)而對(duì)加水量造成影響，并且在攪拌的方式上也存在一定差異。根據(jù)相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)采用單臥軸式攪拌機(jī)，而大型攪拌樓以雙窩軸式為主，在室內(nèi)進(jìn)行拌和時(shí)，如果拌和不好，則可以適當(dāng)延長(zhǎng)拌和的時(shí)間，而大型拌和樓由于要滿(mǎn)足產(chǎn)量要求，混凝土的拌和時(shí)間是采用計(jì)算機(jī)確定的，擅自改動(dòng)會(huì)對(duì)拌和物的容重造成很大影響；此外，原材料的潔凈程度與含水量都有可能變異，加水量與砂石料的配量都會(huì)受到含水量的影響，而砂石材料潔凈程度會(huì)對(duì)拌和物的強(qiáng)度、收縮性能及耐久性造成影響?；诖?，在試鋪開(kāi)始前在攪拌樓中進(jìn)行試拌試驗(yàn)是十分重要且必要的。

在攪拌樓中進(jìn)行的試拌可根據(jù)以上要求和試鋪分成若干階段獨(dú)立進(jìn)行。將攤鋪機(jī)準(zhǔn)備妥當(dāng)之后，方可與試驗(yàn)段一同進(jìn)行。在試拌完成，且調(diào)整好各項(xiàng)參數(shù)以后，方可在試驗(yàn)段進(jìn)行試鋪施工。這樣就不用再對(duì)加水量進(jìn)行調(diào)整，而且還能確定路面指標(biāo)能否達(dá)到要求。

3 現(xiàn)場(chǎng)配合比

由于現(xiàn)場(chǎng)施工中不同原材料的含水量與含泥量等會(huì)發(fā)生變化，所以水泥劑量要比經(jīng)試拌確定的配合比大5～10 kg/m3，同時(shí)不可減小。水灰比一般保持不變即可，不能增大。對(duì)于砂石料，其含水量與含泥量不論怎么變化，水泥劑量都必須保持不變，必要時(shí)可以略微的增大，但決不允許減小。當(dāng)含泥量較小時(shí)，建議用低值，而含泥量較大時(shí)，建議用大值。

在攪拌樓中完成試拌和調(diào)整的混凝土配合比，需要以施工時(shí)的季節(jié)、氣溫與運(yùn)輸距離等為依據(jù)，對(duì)外加劑的摻量進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，以確?；炷恋奶涠纫恢碧幵谶m宜于攤鋪施工的狀態(tài)，而且使波動(dòng)達(dá)到最小，不可進(jìn)行大幅度調(diào)整。

在施工過(guò)程中如果突然降雨，要在雨停后對(duì)加水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在水灰比保持不變的基礎(chǔ)上，對(duì)砂石料稱(chēng)量做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，其它參數(shù)一般不允許進(jìn)行變更，以免混凝土工作性發(fā)生變化，使混凝土始終處在穩(wěn)定的狀態(tài)。在雨后對(duì)加水量和砂石料稱(chēng)量進(jìn)行調(diào)整時(shí)，若按照規(guī)范要求采用砂石料進(jìn)行覆蓋，則原則上是不需要的。然而，實(shí)際情況中，通常無(wú)法覆蓋砂石料，而且在含水量相對(duì)較大的情況下會(huì)使檢測(cè)探頭被濕砂裹住，實(shí)測(cè)結(jié)果比實(shí)際情況大很多。微調(diào)的作用在于適應(yīng)施工時(shí)氣溫變化引起的蒸發(fā)量變化，具體的操作由經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員負(fù)責(zé)。在微調(diào)的過(guò)程中，需要使水灰比不變，根據(jù)砂石料的實(shí)際含水率對(duì)加水量進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)砂石料稱(chēng)量進(jìn)行調(diào)整。

在施工中使用的配合比必須是經(jīng)過(guò)試驗(yàn)段施工驗(yàn)證的，試驗(yàn)確定配合比強(qiáng)度可以滿(mǎn)足后，由建設(shè)與監(jiān)理雙方進(jìn)行審批，批準(zhǔn)后方可在施工過(guò)程中使用。以上是監(jiān)理與建設(shè)雙方對(duì)施工單位實(shí)施質(zhì)量監(jiān)督與控制的主要環(huán)節(jié)，如果配合比沒(méi)有得到審批，則不允許在施工中使用。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，混凝土是常用的公路路面材料，其配合比在很大程度上決定了強(qiáng)度、耐久性與工作性，因此在施工中必須重視和加強(qiáng)配合比設(shè)計(jì)，并通過(guò)必要的試驗(yàn)驗(yàn)證混凝土的配合比能否達(dá)到施工要求。