水泥混凝土配合比设计是滑模摊铺施工中关键的问题,混凝土配合比的优劣将直接影响到混凝土路面的质量,而材料的选择是混凝土配合比设计的基础。适宜的材料不仅能提高工程质量,而且还有利于节省成本,降低工程造价。
1 水泥的选择
由于中国水泥生产企业较多,且用于水泥生产所用的原材料不尽相同。因此,既使同一标号的水泥,其性能往往也会差别很大。例如:经多次抽验,烟台“三菱”牌pi型525#水泥标养28 d抗折强度可达到9.0mpa以上,而青岛“力王”牌525#水泥28 d抗折强度可达到8.0 mpa,根据gb175-92规定:525#水泥28 d抗折强度仅为7.0 mpa。因此,尽管两种水泥都是合格产品,但烟台“三菱”牌水泥从强度上来说要优于青岛“力王”牌水泥,在配制混凝土时,要达到同样的抗折强度所用水泥用量要比青岛“力王”牌要少,这样可以节约成本。但仅看强度还不够,细度仅为0~0.5%,凝结时间为:初凝1.5 h左右,终凝3 h左右,尽管这两项指标并未超出标准,但这使混凝土路面产生裂缝,在实际施工中也确实存在这一问题。由于混凝土的初凝时间较短(如运距较远或机械发生故障耽误2 h以上),混凝土将无法摊铺,因此,我们要求厂家在不影响强度的情况下,尽量增大细度和延长凝结时间,通过调整,混凝土路面干缩裂缝明显减少,取得了很好的效果。另外,水泥中的化学成分特别是碱含量也不应过高,否则易发生碱集料反应。水泥的稳定性和厂家供应量也很重要,在这里不再详细介绍。
2 砂的选择
砂作为混凝土中的细骨料,与水泥形成砂浆,起填充粗集料之间的空隙,减小粗集料之间的摩擦阻力的作用,对混凝土的和易性影响较大。用于滑模摊铺水泥路面的砂以中砂为宜,如采用较粗砂,砂中势必含有较多小砾石(粒径在5 mm以上),这些小砾石经振捣浮在混凝土路面表层,造成表面粗糙,影响混凝土路面的外观质量;另一方面由于砂较粗,正常的砂率不能完全起到粗集料之间的润滑作用,造成混凝土和易性差,为消除这一影响,势必要增大砂率,而砂石比过大,则会使混凝土摊铺后砂浆层过厚,使混凝土路面质量受到影响。另外,砂的级配必须良好,否则混凝土易发生离析、泌水现象。
3 碎石的选择
碎石作为混凝土的主要骨料,对抗折强度有很大影响。为提高混凝土抗折强度,应采用粒径较小的碎石。因为大粒径的碎石周围聚集大量的小分子,在混凝土形成薄弱区,经多次试验,混凝土试块极易在此折断。但碎石粒径如果过小,即比表面积过大,为保证混凝土的和易性,势必会增大水泥用量。因此,在选择碎石时应两者兼顾,一般来说粒径小于30 mm为佳。碎石压碎值也是不容忽视的问题,尽管规范要求压碎值小于10%,但实际情况如果压碎值在8%左右,混凝土试块即容易折断。因此,笔者认为,压碎值应控制在5%以下。
4 外掺剂的选择
外掺剂是滑模摊铺混凝土中必不可少的部分,尽管其掺量较小但对混凝土性能的改善作用极大。当前,生产外掺剂的厂家较多,品种复杂,产品质量差别较大,如使用不当会造成严重后果,因此,在选择外掺剂时必须十分慎重,选择和使用外加剂时应注意以下几点:
(1)不能一味要求外加剂减水率高,因为过高的减水率尽管节省了水泥,但混凝土的和易性往往较差,坍落度损失也较大。
(2)应特别注意外加剂与水泥的不适应。例如:掺外加剂的混凝土凝结时间过长或过短,或者塌落度的损失较大且难以控制都可能使外加剂与水泥不相适应。
(3)液态外加剂固含量要大于40%为佳,有些厂家为了经济利益,往往采用40%以下的含量,使外加剂掺入了太多水份。
(4)外加剂含量不能过大,因为这样会使其溶于水时产生热量,造成内部温度过高,路面易产生裂缝,也易发生碱集料反应。ph值宜控制在7~9。
(5)对外加剂应进行多次试验,寻找最佳掺量。
(6)外加剂使用过程中严格抽检,并根据实际情况及时调整。例如在寒冷季节应采用普通或早强减水剂,但在夏季高温时应采用缓凝减水剂。
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