一、道路水泥混凝土技术性能的特殊要求1、施工性能坍落度值:10~25mm之间塌落度小于10mm时,维勃稠度10~30s之间。2、力学性能抗折强度为主要力学指标150×150×550mm标准试件,标准养护28d后,以三分点加荷测得道路水泥混凝土的配合比设计交通等级与混凝土抗折强度(抗压强度)之间的关系交通等级抗折强度抗压强度轻交通4.0MPaC25中等交通4.5MPaC30重交通5.0MPaC35特重交通5.5MPaC403、耐久性(1)混凝土的耐磨性和抗磨光性:指混凝土抵抗表层损伤和磨光的能力。——混凝土强度、水泥品种和集料硬度有关(2)最大W/C和最少水泥用量要求水灰比水泥用量公路、城市道路和厂矿道路:0.50300机场道面和高速公路:0.46300冰冻地区冬季施工:0.45300二、组成材料的要求1、水泥的品种和等级重交通和特重交通:42.5道路、硅酸盐、普硅中等交通:32.5道路、硅酸盐,42.5矿渣轻交通:32.5普硅、矿渣2、骨料满足耐磨、抗滑、抗冲击以及承载力要求(1)压碎值:Qa=(m0-m1)/m0×100%m0——试样的质量(g)m1——2.5mm筛上的筛余质量(g)(2)磨耗率:Qab=(m1-m2)/m1×100%m1——试验前烘干石料试样的质量(g)m2——试验后洗净烘干石料试的质量(g)——采用洛杉矶磨耗试验或狄法尔磨耗试验进行(3)磨耗值:AAV=3(m0-m1)/ρSSDAAV——集料磨耗值m0——磨耗前试件的质量(g)m1——磨耗后试件的质量(g)ρSSD——集料饱和面干密度(g/cm3)——高速公路、一级公路抗滑层要求AAV小于14(4)磨光值:用PSV表示,集料经模拟车轮的磨耗测定摩擦系数值,换算得到。——PSV值越大,集料抗磨光性越好。(5)冲击值:AIV=m1/m0×100%AIV——集料的冲击值(%)m0——冲击前的质量(g)m1——冲击后,通过2.5mm筛质量(g)三、配合比设计步骤方法1)混凝土配制强度计算:fcf.=k×fcf.kfcf.:混凝土配制强度fcf.:混凝土设计强度k:强度提高系数,施工水平好者k=1.10,一般者k=1.152)混凝土强度公式fcf.=C+Dfcef.+EC/Wfcf.:混凝土配制强度fcef:水泥的实际抗折强度C、D、E与石子有关的常数CDE碎石-1.00790.34851.5684卵石-1.54920.45651.26843)单位用水量的计算碎石混凝土:W=104.97+3.09H+11.27C/W+0.61β卵石混凝土:W=86.89+3.70H+11.24C/W+1.00βH:塌落度(cm)β:砂率4)砂石以饱和面干为基准例题:试设计南京市某中等交通量公路路面用水泥混凝土配合比。[原始资料]:1、确定混凝土的性能要求:(1)力学性能:设计强度4.5Mpa(2)施工性能:塌落度10~30mm(3)耐久性:最大水灰比0.50,最小水泥用量300Kg/m32、组成材料选择:(1)水泥:PO32.5,实测抗折强度fcef=7.83Mpa,密度ρc=3.10g/cm3(2)碎石:最大粒径40mm,饱和面干密度ρG‘=2.75g/cm3(3)粗河砂:饱和面干密度ρS‘=2.70g/cm3[设计步骤]1、计算初步配合比(1)计算配制强度fcf.=k×fcf.k=1.15×4.5=5.2Mpa(2)计算水灰比fcf.=C+Dfcef.+EC/W5.2=-1.0097+0.3485fcef.+1.5684C/WW/C=0.45,验证满足耐久性要求(3)确定砂率β已知W/C=0.45,碎石最大粒径为40mm,查表取β=31%。(4)计算单位用水量已知W/C=0.45,β=31%,取H=2cmW=104.97+3.09H+11.27C/W+0.61βW=104.97+3.09×2+11.27×1/0.45+0.61×31=155kg/m3(5)计算水泥用量已知单位用水量W=155kg/m3,W/C=0.45水泥用量C=155/0.45=344kg/m3,验证满足耐久性要求(6)计算砂石用量S、G解方程组得到:S=662kg/m3,G=1385kg/m3初步配合比为:C=344kg/m3S=662kg/m3G=1385kg/m3W=155kg/m31%31%100GSWCGSWCGSS2、试拌调整,确定基准配合比(1)试拌0.03m3混凝土拌和物,各材料用量:水泥10.32kg,水4.65kg,砂18.66kg,石41.55kg(2)测定工作性测定混凝土拌和物塌落度H=20mm,满足要求。观察粘聚性、保水性稍差(3)调整砂率为32%,重新计算水泥混凝土配合比为:C1=344kg/m3S1=642kg/m3G1=1364kg/m3W1=155kg/m33、确定实验室配合比(1)采用三个水灰比0.42、0.45、0.48制作混凝土抗折标准试件A、B、C(2)测定混凝土28d抗折强度分别为:A组fcf.=5.80MpaB组fcf.=5.35MpaB组fcf.=5.07Mpa根据实验结果,选择B组配合比,与基准配合比相同(3)表观密度修正B组混凝土实测表观密度ρcp=2480kg/m3δ=2480/(344+642+1364+155)=0.99,相差小于2%,不需修正(4)确定混凝土的实验室配合比为:C2=344kg/m3S2=642kg/m3G2=1364kg/m3W2=155kg/m34、换算施工配合比假设:砂的饱和面干含水率为w(SSD)S=0.8%,工地含水率为wS=3%;碎石饱和面干含水率w(SSD)G=0.5%,工地含水率wG=1%水泥用量C3=C2=344kg/m3砂用量S3=S2[1+(wS-w(SSD)S)]=642[1+(3%-0.8%)]=656kg/m3石用量G3=G2[1+(wG-w(SSD)G)]=1364[1+(1%-0.5%)]=1371kg/m3水用量W3=W2-S2(wS-w(SSD)S)-G2(wG-w(SSD)G)=155-642(3%-0.8%)-1364(1%-0.5%)=134kg/m3工地的施工配合比为:C3=344kg/m3S3=656kg/m3G3=1371kg/m3W3=134kg/m3补充作业:一、试设计某机场道面水泥混凝土。1、请提出混凝土性能要求,并选取合适的水泥品种。假设:采用52.5硅酸盐水泥,水泥的实际抗折强度为8.76MPa,密度3.15;采用碎石,最大粒径40mm,表观密度2.78;清洁河砂,表观密度2.70。2、确定混凝土的配制强度,计算初步配合比。二、现预用PO42.5水泥配制C30碎石混凝土,已知要求的坍落度为60mm,碎石最大粒径为30mm,砂、石、水泥的表观密度分别为2.65、2.70、3.15g/cm3,试求混凝土的初步计算配合比。(不考虑耐久性)