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所屬欄目:農業工程科學論文 發布日期:2012-07-17 09:26 熱度:
[摘要]:水泥混凝土抗折強度是水泥混凝土路面質量的主要性能指標,本文結合農村公路建設特點,從幾個影響混凝土路面抗折強度的關鍵環節對如何提高混凝土抗折強度進行具體分析,并提出如何提高抗折強度的對策措施。
關鍵詞:農村公路,水泥砼路面,抗折強度
水泥混凝土抗折強度是水泥混凝土路面質量的主要性能指標,抗折強度的好壞直接影響水泥混凝土路面的耐久性。近年來,蕪湖建設的村村通延伸項目一般為四級公路標準,農村公路受建設資金及設計標準制約,路面類型絕大多數為水泥混凝土面層,如何提高水泥混凝土抗折強度對于提高農村公路的使用壽命有著重要意義。
一、水泥砼路面影響抗折強度主要因素分析
1、水泥對抗折強度的影響
1.1水泥本身質量的好壞直接影響混凝土的強度
路面用水泥要求具有抗折強度高,收縮性小、抗磨性好、耐久性好以及彈性模量低等技術性質。
1.2水泥用量對混凝土抗折強度的影響
水泥用量太小很難滿足混凝土強度、耐久性、耐磨性等要求;用量過大,雖然能滿足強度要求,但混凝土中水化熱大,收縮大,容易因收縮而產生開裂。因而水泥用量應滿足最小水泥用量要求,但也要控制最大水泥用量。
1.3水泥品種及標號的選用
水泥應該采用強度高、干縮性小、抗磨性與耐磨性好的水泥。根據農村公路的等級及經濟等因素考慮,農村公路水泥混凝土路面一般應采用不小于32.5強度等級的普通硅酸鹽水泥。
2、粗、細集料對混凝土強度的影響
2.1粗集料(碎石)對混凝土強度的影響
粗集料一定要選用質地堅硬、耐久潔凈,符合一定的級配要求才能保證混凝土路面具有足夠的強度及耐久性。因此,粗集料的各項指標如針片狀含量、含泥量、壓碎值、級配等都要滿足規范要求。其中,集料的級配尤為重要,好的級配能夠節約水泥并且提高混凝土強度。
2.2細集料(砂)對混凝土強度的影響
路面用砂要求具有較高的密度和較小的比表面積,以滿足新拌混凝土的工作性、硬化后強度、耐久性的要求,同時達到節約水泥的目的。其級配要求應與相應的粗集料一并考慮,級配不良,則很難配制良好的混凝土。所以,細集料不僅應潔凈、質地堅硬、耐久,而且其各項指標應滿足規范要求。
3、配合比對混凝土抗折強度的影響
水泥混凝土路面面層直接承受車輛動荷載的沖擊、摩擦和反復變曲作用,同時還受溫度和濕度環境因素的影響,因此,與其它結構物混凝土相比,路面混凝土板必須具有足夠的強度和耐久性,同時應具有抗滑、耐磨、平整的表面,以確保行車的安全和舒適。
3.1水泥混凝土的基本要求
3.1.1必要的施工和易性
優質的新拌混凝土應具有:滿足輸送和澆搗要求的流動性;不為外力作用產生脆斷的可塑性;不產生分層、泌水的穩定性;易于澆搗致密的密實性。
3.1.2較高的抗彎拉強度
混凝土板承受行車荷載和溫度濕度的作用,要求有較高的抗彎拉強度,而抗彎拉強度是影響混凝土路面使用壽命的首要因素,一般混凝土的彎拉彈性模量Ec為28~30GPa,彎拉強度為4.5~5.0MPa。
3.1.3良好的表面功能
為使車輛在車輛荷載反復作用下,表面不被磨光,車輪不產生滑溜現象,要求混凝土具有較高的抗磨性。
3.1.4良好的耐凍性和盡可能低的脹縮性
路面除經受車輛動荷載作用外,還要經受風、雨、曬、凍等自然因素的作用,要求路面混凝土具有良好的耐凍性和盡可能小的膨脹性,以防止由溫度和冰凍所引起的破壞。
3.1.5混凝土配合比還要考慮早期裂縫的發生
。1)泌水裂縫
新鋪筑的混凝土路面,當單位用水量過大時,將發生集料與水分離的現象。
。2)塑性收縮裂縫
塑性收縮裂縫和泌水裂縫是矛盾的兩個方面,塑性收縮裂縫主要由于泌水量過少而引起的,當然也可能由于急劇干燥而引起,因此路面混凝土并不是泌水越小越好。
。3)膨脹裂縫
由于水化過程中釋放出大量的熱能,使混凝土內部溫度升高,而板面溫度散熱較快,這樣形成較大的內外溫差,當溫度應力大于混凝土抗拉應力時,便產生裂縫。預防辦法是優先選用水化熱低的水泥,降低入模溫度,采取蓄水法和覆蓋法進行降溫。
3.1.6配合比設計中主要考慮的因素
。1)水灰比
有關水灰比、水泥品種、外加劑、粗集料級配等因素對路面混凝土性能影響的試驗表明,無論28d抗折強度還是抗壓強度,上述因素的主次為:水灰比—水泥品種—外加劑—粗集料級配。說明水灰比對路面強度的影響是很大的。
(2)砂率
砂率的大小主要影響混凝土的稠度,在低水灰比時這種影響表現得比較遲鈍。但砂率的改變會使混凝土的空隙率和集料的總表面積有顯著改變,直接影響硬化混凝土的品質。砂率過大,在水泥漿用量不變的情況下,會使混凝土的水泥漿顯得過少,成型的路面表現砂漿層過厚,對耐磨耗、減少收縮不利。
。3)集灰比
集灰比對混凝土強度的影響,在混凝土強度較高時表現得較明顯,當水灰比相同時,砼隨集灰比的增長呈增長趨勢,這與集料數量增大,集料吸收的水份量增大,實際水灰比變小有關;也與混凝土內部孔隙總體積減少有關;還與較高標號混凝土水泥用量較大有關。
3.1.7配合比設計步驟
首先根據已有的配合比試驗參數或以往的經驗,初擬設計配合比,并按其進行試拌,考察混合料的工作性,按要求作必要的調整;然后進行強度和耐久性試驗,再作必要的調整,得到設計配合比;最后根據混凝土的現場實際澆筑條件,如集料供應情況,攤鋪機具和氣候條件等,進行適當調整,提出施工配合比。
4、施工及養生對混凝土強度的影響
4.1施工階段主要控制環節
施工階段關鍵是拌合設備及工藝的控制。各種粗細集料的配合比控制的準確程度、拌合時間對混凝土強度影響很大。所以,混凝土質量的穩定、強度的保證,必須改善拌合設備,嚴格控制各種集料的比例及拌合時間,保證集料的級配準確及拌合均勻;炷潦┕ず笠皶r振搗,要做到充分和均勻,既不漏振也不過振以提高混凝土的密實程度及抗折強度。
4.2養生過程主控環節
養生階段關鍵是灑水及切縫時間的控制;炷翝仓戤吅,頂面水分散失快,收縮迅速,底面水分散失慢,收縮也較緩慢,這會產生混凝土板強度不均勻,并容易產生板體翹曲產生裂縫。
二、提高抗折強度的對策措施
針對農村公路建設的特點,結合蕪湖市近年來農村公路建設過程中的經驗和教訓,認為要從加強質量控制的主要環節來提高混凝土路面抗折強度,必須采取的對策措施有以下幾個:
1、原材料控制
選擇信譽度高、質量穩定有保障的水泥生產商生產的水泥。
選擇符合規范要求的粗細集料,嚴格控制針片狀、含泥量等指標,要求集料滿足連續級配要求,在保證水灰比的情況下,適當減小粗骨料的最大粒徑。對砂石、水泥要做到經常抽檢。
2、配合比控制
農村公路建設往往不重視混凝土配合比設計,經常是將其他地方的配比直接拿來使用,根據就地取材的原則,在原材料產地相同的情況下,農村公路可以以鄉鎮為單位根據當地的原材料性能進行配合比設計,確定合理的水灰比、砂率等參數,這樣才能有效地保證混凝土的抗折強度。
3、施工階段控制
現階段農村公路受場地及造價制約,混凝土的拌合大多采用人工上料,這是混凝土質量控制過程中一個重要的不穩定因素。
4、養生階段控制
養生工作對混凝土路面有著重要意義,近階段農村公路出現的諸多問題很大程度上是養生工作沒有做到位。高溫天氣施工一定要加強早期灑水養護,做到覆蓋保濕養生。
[結束語]:要提高混凝土路面的抗折強度,全面提高農村公路整體質量,必須建立完善的三級質量管理制度,加強工程監理,及時抽檢,及時糾正錯誤;必須提高各級政府、主管部門以及施工單位的質量意識,不能因趕進度或光想賺錢而忽略了工程質量。應選擇有資質的、專業素質和思想素質都較好的施工隊伍,對掛靠或以次充好的施工隊伍要禁止進場;另外,要積極宣傳和強調工程質量的重要性,提高參建各方的質量意識,并建立獎優罰劣的管理制度,促進工程質量。
文章標題:淺議提高農村公路水泥砼路面抗折強度的對策措施
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