地面承载能力强度大的材料

路面水泥混凝土指满足路面摊铺工作性、弯拉强度、表面功能、耐久性及经济性等要求的水泥混凝土材料。水泥混凝土路面以其承载能力大、稳定性好、使用寿命长、日常养护费用低等优点，目前越来越广泛地被采用。然而，由于混凝土路面造价较高，维修困难，故水泥混凝土路面所体现的优点都以施工质量有保障为前提。质量达不到要求，如混凝土强度低，面层厚度不足等等，都会大大地减少设计使用寿命，造成不应有的经济损失和不良的社会影响。如何保证水泥混凝土路面施工质量，是摆在公路建设者面前的一个严峻课题。因此，从工程实践出发探讨一下水泥混凝土路面工程如何遵照规范、标准, 加强施工质量管理和控制有重要意义。 一、保证水泥混凝土材料质量 （一）保证水泥质量 保证水泥混凝土道路的质量，要从三方面进行考虑：首先应该保证水泥混凝土道路的抗拉强度；其次，应该保证水泥混凝土的抗压强度；最后，应该保证水泥混凝土道路的抗剪强度。混凝土材料的优势在于混凝土材料的抗压强度较大，一般情况下不易受到压缩破坏，而水凝混凝土道路的抗剪强度和抗拉强度不容易保证，这部分强度主要由水泥的胶结作用所承受，所以必须保证水泥材料的质量，保证水泥混凝土道路的抗剪强度和抗拉强度。根据有关规定，对于公路、城市道路、矿区道路水泥应该选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，水泥标号应该比低于425，对于一般道路，没有特殊要求的情况下，水泥材料的选取要求可以降低，但是水泥标号也应该不低于325，在有特殊要求的情况，对于一些特殊道路，水泥混凝土材料的搅拌过程应该十分充分，水泥标号也应该不低于425，这样才可以综合保证水泥混凝土道路的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度。 （二）保证粗细集料的质量 对于砂的选取，水泥混凝土道路的砂应采用质地坚硬、耐久洁净的天然砂、机制砂或混合砂。在一般情况，细度模数应该大于2.5，在特殊情况不能满足细度模数大于2.5的要求时，可以有一些杂物混入，但是混入的百分比应该小于3%。对于粗集料选取，卵石最大公称粒径不宜大于19.0mm； 碎卵石最大公称粒径不宜大于26.5mm；碎石最大公称粒径不宜大于31.5mm。应选用质地坚硬、耐久洁净的碎石。尽量保证所选用的碎石和砾石是岩浆岩或者变质岩，没有经过风化作用的沉积岩也可以，尽量避免选用石灰岩和已经风化的沉积岩。 （三）水材料的质量 在水泥混凝土材料进行搅拌和养护的过程中需要加入适量的水，水的选取要求水清洁，酸碱适中，以饮用水为最佳。 二、水泥混凝土配合比设计 混凝土的配合比应根据设计的混凝土强度等级、耐久性、坍落度的要求,按照普通混凝土配合比设计规程，经过试配确定。路面混凝土强度要求一般不小于C20。在混凝土配合比设计时,要以混凝土的抗折强度为主要指标,为节约水泥、减少混凝土收缩率建议使用干硬性混凝土。影响混凝土抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,在相同配合比的情况下水泥强度等级越高,混凝土的强度等级也越高。水灰比越大,混凝土的强度越低,增加用水量,坍落度增加,但混凝土的强度下降。配合比设计时,水灰比要控制在0.5以下(一般为:0.46~0.48);砂率在满足混凝土浇捣所要求和易性前提下尽量取低值(26%~28%)。水泥用量是工程质量得以保证的关键,单位水泥用量一般为330~360kg/m3。施工时混凝土必须采用强制式搅拌机拌和。 （一）水灰比 有关水灰比、水泥品种、外加剂、粗集料级配等因素对路面混凝土性能影响的试验表明，无论28d抗折强度还是抗压强度，上述因素的主次为：水灰比一水泥品种一外加剂一粗集料级配。由此可见，水灰比对路面强度的影响是很大的。水灰比过大，多余水在硬化后的混凝土中形成气孔，减小了混凝土抵抗荷载作用的有效断面，在孔隙周围产生应力集中。水灰比愈小，水泥混凝土的强度也愈高，因此在满足和易性要求的前提下，应尽可能采用小的水灰比。此外，路面混凝土水灰比大小还应考虑道路等级、气候因素等。 （二）砂率 其大小主要影响混凝土的稠度，在水灰比低时这种影响表现得比较迟钝，但砂率的改变会使混凝土的空隙率和集料的总表面积有显著改变，直接影响硬化混凝土的品质。砂率过大，在水泥浆用量不变的情况下，会使混凝土的水泥浆显得过少，成型的路面表现砂浆层过厚，对耐磨耗、减少收缩不利。另外，从混凝土抗断裂的角度考虑，砂浆也不宜过大。试验表明，混凝土的抗裂能力随粗集料的增加而增加，因此在正常砂率的基础上，适当减少砂率，增加粗集料用量，对提高路面混凝土的抗折性能是必要的。 （三）集灰比 对混凝土强度的影响在混凝土强度较高时表现得较明显，当水灰比相同时，混凝土随集灰比的增长呈增长趋势，这与集料数量增大、集料吸收的水分量增大、实际水灰比变小有关，与混凝土内部孔隙总体积减少有关，还与较高标号混凝土水泥用量较大有关。在适当增大集灰比后，水泥胶结作用和集料的连锁作用得到了充分的发挥。 三、水泥混凝土路面的施工 开工前，建设单位应组织设计、施工、监理单位进行技术交底。施工单位应根据设计图纸、合同文件、摊铺方式、机械设备、施工条件等确定混凝土路面施工工艺流程、施工方案，进行详细的施工组织设计。对技术人员进行专业培训。施工过程中严格进行质量控制，拌合厂的设置应满足相应要求，设置在摊铺路段的中间位置，内部布置应满足使用要求。施工前必须对机械设备、测量仪器、基准线或模板、机具工具及各种试验仪器等进行全面地检查、调试、校核、标定、维修和保养。面板铺筑前，应对基层进行全面的破损检查，如有损坏应采取有效措施及时彻底修复。