水泥路面技術PPT課件

1、 第一節(jié) 材料要求與混合料組成設計一、對水泥混凝土的基本要求二、混合料組成材料的要求三、接縫材料的要求四、鋼筋五、混凝土配合比設計第1頁/共42頁一、對水泥混凝土的基本要求（一）工作性（施工和易性）（二）強度及耐久性（三）良好的表面功能第2頁/共42頁（一）工作性（施工和易性） 新拌混凝土：是不同粒徑粒子的分散相在水介質中的一種分散系，具有彈-粘-塑性質。 工作性包括： 流動性滿足輸送和澆搗 可塑性不為外力作用產(chǎn)生脆斷 穩(wěn)定性不分層、泌水 易密性易于澆搗密實表征方法 坍落度 維勃稠度 搗實因素試驗 改善措施： 調整材料組成 摻外加劑流變劑，促凝劑，緩凝劑 加強振搗第3頁/共42頁（二）強度及耐

2、久性 混凝土板承受行車荷載和溫度梯度的作用，要求具有較高的抗彎拉強度，而抗彎拉強度又是影響混凝土路面使用壽命的首要因素交通類型交通類型特重特重重重中中輕輕抗彎拉強度抗彎拉強度 fcm(MPa)5.05.04.54.5彎拉摸量彎拉摸量Ec（GPa）30302828 影響混凝土抗彎拉強度的主要因素：組成材料的質量和配合比 承受行車荷載和冷熱、干濕氣候等因素的重復作用，因此要求混凝土路面具有足夠的抗疲勞破壞作用，及較高的耐久性。 較高的水泥含量，較低水灰比，適宜的混合料組成。第4頁/共42頁（三）良好的表面功能 選用優(yōu)質材料（包括填縫料）進行合理組成設計，使路面具有足夠的抗滑、耐磨、平整性。第5頁/

3、共42頁水泥混凝土的基本性能要求新拌混凝土 工作性 組分離析性 成型初期混凝土 離析分層 混凝土的凝結硬化和放熱 早期強度 早期凍害 早期收縮 早期開裂 早期脫模后的養(yǎng)護與強度發(fā)展規(guī)律 硬化混凝土的物理力學性能 強度 脆性 彈性模量與泊松比 干縮與徐變 體積穩(wěn)定性 表觀密度 含水率 熱性能 聲學、電學、放射線屏蔽性能 第6頁/共42頁水泥混凝土的基本性能混凝土的耐久性 抗?jié)B性 抗凍性與耐低溫性 耐磨蝕性 耐腐蝕性 混凝土在土壤中的腐蝕與強度發(fā)展規(guī)律 道路混凝土的特性： 抗折強度、脹縮性、耐磨性、工作性第7頁/共42頁二、混凝土組成材料的要求 組成材料有：水泥、細集料（砂）、粗集料（碎石）、水、

4、外加劑。（一）水泥（二）細集料（三）粗集料（四）水（五）外加劑第8頁/共42頁（一）水泥 要求：強度高、干縮性小、抗磨性、耐久性好 品種：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥 標號：特重、重交通不小于525，其余交通不小于425 技術品質： C3A（鋁酸三鈣）5 C4AF（鐵鋁酸四鈣）18%抗折性能 游離氧化鈣1% 0.075mm篩余10% 初凝1.5h，終凝10h 水泥膠砂試件28天齡期干縮率不大于0.09 砂漿磨耗率1.0第9頁/共42頁（二）細集料 要求：高密度，小比面積，堅硬、潔凈 河砂、機制砂、沉積砂和山砂 新拌混凝土適宜的工作性，混凝土具有一定的強度、耐久性好，節(jié)約水泥 1.級配級配分區(qū)級配

5、分區(qū)篩孔尺寸（篩孔尺寸（mm）1052.51.250.630.3150.16通過率（）通過率（）10090-10065-9535-6515-295-200-1010090-10075-10050-9035-598-300-1010090-10085-10075-9060-8415-450-10第10頁/共42頁 區(qū)粗砂 采用型砂時，應采用較區(qū)大的砂率，否則，內摩阻力大，保水差，不易搗實 區(qū)_中砂（偏粗細砂），一般用砂 區(qū)細砂（偏細中砂） 采用區(qū)級配時，應采用較區(qū)小的砂率，新拌混凝土粘性大、細軟，易于插搗成型；比表面大，對工作性影響比較敏感。第11頁/共42頁 2.細度模數(shù) 定義：各號篩的累計篩

6、余百分率之和除以100 。52.51.250.630.3150.161()100100fAiMAAAAAA Mf3.13.7粗砂 Mf2.33.0中砂 Mf1.02.2細砂 Mf0.71.5特細砂 路用：采用Mf2.5以上的砂（中砂粗砂）細度模數(shù)只反映顆粒粗細程度，不反映顆粒組成第12頁/共42頁 3.雜質含量 包裹集料，妨礙水泥水化，產(chǎn)生不良的化學反應 項目項目技術要求技術要求級配級配滿足要求滿足要求含泥量含泥量3%硫化物及硫酸根含量硫化物及硫酸根含量1%有機物含量有機物含量不深于標準溶液的顏色不深于標準溶液的顏色云母含量云母含量2%細集料技術要求 第13頁/共42頁（三）粗集料 1.技術要

7、求 粗集料（碎石、礫石）應質地堅硬、耐久、潔凈、符合一定級配。項目項目技術要求技術要求石料抗壓強度石料抗壓強度/混凝土彎拉強度混凝土彎拉強度1.3石料強度石料強度3級級針片狀針片狀15%硫化物及硫酸根含量硫化物及硫酸根含量1%含泥量含泥量1%磨耗率磨耗率5%第14頁/共42頁 針狀：礦料長度大于寬度2.4倍 片狀：厚度小于平均粒徑的0.4倍 寒冷地區(qū)對堅固性有要求 在NaSO4中浸濕和烘干5次循環(huán)后重量損失，小于5（寒冷地區(qū)）或3（嚴寒地區(qū)） 防止堿集料反應（石料中）非晶質活性SiO2（水泥中）堿性氧化物（K2O、Na2O）潮濕環(huán)境KOHNaOH水解堿硅酸凝膠體破壞混凝土吸水膨脹 含有非晶質S

8、iO2的石料： 蛋白石方石英安山巖硅鎂石灰?guī)r等 集料針片狀要求第15頁/共42頁一座橋何以只有二十年壽命？拆除前的西直門橋第16頁/共42頁第17頁/共42頁第18頁/共42頁第19頁/共42頁第20頁/共42頁 2.級配 連續(xù)級配 優(yōu)點：密實、工作性優(yōu)良、不離析 間斷級配 優(yōu)點：水泥用量少 缺點：易離折，強力振搗級級配配類類型型粒級粒級（mm）篩孔尺寸（篩孔尺寸（mm）40302520151052.5通過率（）通過率（）連連續(xù)續(xù)5-405-4095-10055-6939-5425-4014-275-150-52.5-302.5-3095-10067-7744-5925-4011-243-11

9、0-52.5-202.5-2095-10055-6925-405-150-5間間斷斷5-4095-10055-6939-5425-4014-2714-270-52.5-302.5-3095-10067-7744-5925-4025-403-110-52.5-202.5-2095-10025-4025-405-150-5第21頁/共42頁（四）水 一般飲用水不應含有油、堿、鹽、有機物等 非飲用水： 硫酸鹽含量2.7mg/cm3 含鹽量5mg/cm3 PH4 海水禁止使用第22頁/共42頁（五）外加劑 1.流變劑分散劑（減水劑、流化劑） 作用改善混凝土流變性能 工作原理：加入流變劑后 工作性相同，

10、水灰比減少 水灰比不變，工作性改善提高：抗凍、抗磨、收縮性 一般減水劑：減水率1020 高效減水劑：減水率2530 分類： 標準型引氣型緩凝型常用的有： 木質素減水劑（M劑）奈系列減水劑（NF、MF）水溶性樹脂SM第23頁/共42頁 2.緩凝劑 3.引氣劑 第24頁/共42頁第25頁/共42頁第26頁/共42頁粉煤灰混凝土純水泥混凝土礦物摻合料的影響第27頁/共42頁三、接縫材料的要求 1.接縫板 接縫板：施工不變形，耐久性好。 脹縫：下部為接縫板，上部為填縫料 接縫板材料：松木板、軟木板、橡膠、泡沫樹脂標準具有壓縮性，彈性混凝土膨脹時，不擠出，收縮時，不產(chǎn)生間隙耐腐蝕 2.填縫料 填縫料：粘

11、結力強，回彈好 可分為：加熱方施工式常溫施工式第28頁/共42頁 加熱施工式 瀝青橡膠類、聚氯乙烯膠泥、瀝青瑪蹄脂 常溫施工式 聚氨脂焦油類乳化瀝青橡膠類要求：同板壁粘結力強回彈性好不溶于水高溫不溢低溫不脆第29頁/共42頁四、鋼筋 應用：拉桿、傳力桿、補強鋼筋 第30頁/共42頁五、混凝土配合比設計 板厚的計算以抗彎拉強度為依據(jù) 綜合考慮：設計彎拉強度，耐久性，耐磨性、工作性，經(jīng)濟性 配合比設計任務：確定水灰比、用水量與砂率 設計步驟：初擬配合比，試拌，考察工作性，調整強度，耐久性試驗調整設計配合比根據(jù)現(xiàn)場條件調整施工配合比第31頁/共42頁（一）設計方法 1.確定混凝土的配合比強度fc (

12、MPa) cicmfK f式中： fcm 設計彎拉強度； Ki 提高系數(shù)，1.101.15。特重特重重重中中輕輕fcm（ Mpa）5.05.04.54.5Ec（ Gpa）30302828第32頁/共42頁 2.計算灰水比/(1.00790.3485)/1.5684cscC Wff/(1.54920.4565)/1.2618cscC Wff碎石砼： 礫石砼： 抗彎拉強度抗彎拉強度抗壓強度抗壓強度3d7d28d3d7d28d5255.16.37.827.535.351.54254.35.57.122.027.541.7式中：fsc水泥膠砂彎拉強度 W/Cmax 公路、城市、廠礦道路0.5 機場道面

13、、高速公路 0.46 冰凍地區(qū)冬季施工 0.45重要性提高水灰比降低第33頁/共42頁 3.計算用水量（kg/m3） 碎石砼：W=104.97+3.09hs+11.27(C/W)+0.61Sr礫石砼：W=86.89+3.70hs+11.24(C/W)+1.00Sr式中：Sr砂率，查表 hs坍落度cm ，13cm水灰比水灰比碎石最大粒徑（碎石最大粒徑（mm）礫石最大粒徑（礫石最大粒徑（mm）204020400.429-3427-3225-3124-300.532-3730-3529-3428-33混凝土混合料砂率Sr范圍（%）第34頁/共42頁 4.水泥用量 3(/)(/)CW C Wkg m

14、5.計算集料用量（絕對體積法） 31000/(/)1/(100)/ (1/)csrrgWSkg mSS(100)/rrGSSS 一般：C300kg/m3 425#，C=310340kg/m3 525#，C=300330kg/m3式中：w水的密度(g/cm3)(可取1)；c 水泥的密度(g/cm3)(可取2.93.1)；s 細集料的飽和面干密度(g/cm3)；g粗集料的飽和面干密度(g/cm3)；第35頁/共42頁 6.外加劑用量試拌試驗確定 7.調整 1）試拌調整（工作性） 若工作性低于要求 則水灰比不變，增加水泥漿。 若工作性超過要求 則減少水泥漿；或砂率不變，增加砂石用量。 砂漿過多時 則酌量增加石子。 砂漿過少時 則酌量增加砂漿。 2）強度校核 工作性符合要求，增減水泥，搗制3組配合比的梁件，養(yǎng)生，試驗 提高水泥標號； 減