道路混凝土设计及施工交流2018

道路混凝土设计及施工交流Page1of47ContentsPage目录页道路混凝土概述第一部分道路混凝土原材料及配合比设计第二部分道路混凝土施工工艺及质量控制第三部分道路混凝土施工过程中常见问题第四部分Page2of48道路混凝土概述第一部分Page3of48道路混凝土概述道路混凝土道路从词义上讲就是供各种无轨车辆和行人通行的基础设施；道路路面从铺装材料上分类为：沥青混凝土路面；水泥混凝土路面；砂浆、彩砖、石板、木板等行人路面；水泥混凝土路面：以水泥混凝土为主要材料做面层的路面，简称混凝土路面。亦称刚性路面，俗称白色路面，它是一种高级路面。水泥混凝土路面有素混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土、钢纤维混凝土和装配式混凝土等各种路面。定义Page4of48道路混凝土概述水泥混凝土路面优缺点（和沥青混凝土对比）030102刚度大，承载能力强混凝土路面板弹性模量在（3～5）×104MPa之间，标准10t轴载下，实测仅为0.04MPa压力，这使其对基层的承载力要求相对较低。抗弯拉强度高、疲劳寿命长弯拉强度≥5.5MPa、抗压强度≥35MPa的强度合格混凝土面板可达到500～1000万次弯曲疲劳循环。耐水性、耐高温和耐久性好混凝土路面的耐水性好，在洪水短期淹没条件下，可照常通行。耐高温性强，不会像沥青路面高温软化。混凝土风化是沥青老化时间的100倍04刚性路面平整度衰减慢、高平整度维持时间长。优良平整度的保持年限将比柔性路面长得多。优点Page5of48道路混凝土概述水泥混凝土路面优缺点（和沥青混凝土对比）070506集料易得除非建造表面裸石路面，水泥混凝土路面对粗集料的磨光值和磨耗值的要求相对较低。可使用的粗集料岩石种类范围广泛。可不设路缘石刚性路面的边缘不像沥青路面的边缘那样经常受侵蚀、压碎破坏，可不设置路缘石。路面更环保当水流经或渗透过水泥混凝土天然材料时，路面的水对周围土壤和地下水无污染，是环保型路面类型。08耐腐蚀性强混凝土路面对油类、盐碱酸类等其它易腐蚀沥青的化学和生物介质相对不敏感。优点Page6of48道路混凝土概述水泥混凝土路面优缺点（和沥青混凝土对比）110910使用寿命长刚性路面的设计基准期为30年，沥青路面15年。保证建设质量条件下维修费用很省。色度低、色差小、隔热性好具有比黑色沥青路面更高的阳光反射、热量反向和隔热性能，路面冰雪融化得慢，对于季节性冻土路段，保证路冻土不融化失稳，具有重要使用价值。刚性路面运营油耗低经济性好无柔性路面的弯沉盆，不像沥青路面重车行驶始终在爬弯沉盆，燃油消耗比沥青面节省15%～20%。优点Page7of26常见问题同等平整度舒适性较低；板体性强、对基层的抗冲刷性要求；对基底接脱空相当敏感，超载运行对刚性路面极为不利，极易形成结构性破坏；水泥混凝土路面优缺点（和沥青混凝土对比）缺点混凝土板块刚性大，不适应大沉降量；维修困难，修复所需时间较长；摩擦系数小，不利于车辆减速，不利于公路提速。道路混凝土概述Page8of48道路混凝土概述高速公路路面桥梁路面混凝土通道混凝土机场跑道应用Page9of48自卸泵送施工道路混凝土概述生产输送方式施工方式道路混凝土自卸（含人工转运）泵送一、二、三、四级道路水泥素混凝土路面绝大部分采用自卸方式进行施工钢筋混凝土、连续配筋混凝土、预应力混凝土和装配式混凝土施工绝大部分采用泵送方式进行施工机械施工人工施工半机械施工一、二级水泥混凝土路面一、二级水泥混凝土路面Page10of48道路混凝土原材料及配合比设计第二部分Page11of48原材料道路混凝土原材料及配合比设计道路混凝土原材料与普通混凝土基本相同,主要有胶凝材料(水泥)、粗细集料(砂、石)以及外加剂等。由于道路混凝土的抗弯拉性能要求较高,依据城镇道路施工与质量验收规范CJJ1-2008规范要求，道路混凝土配合比设计中只允许使用水泥，无其它矿物掺和料,同时道路混凝土原材料性能较普通混凝土原材料性能有一定的差别。Page12of48在道路混凝土配合比设计中,为保证混凝土路面的弯拉强度,对铝酸三钙、铁铝酸四钙有要求。道路硅酸盐水泥GB13693-2005规定：铝酸三钙的含量应不超过5.0%，铁铝酸四钙的含量应不低于16.0%,游离氧化钙的含量，旋窑生产应不大于1.0%;立窑生产应不大于1.8%。水泥道路混凝土原材料及配合比设计技术要求道路水泥中氧化镁含量应不大于5%。道路水泥中三氧化硫含量应不大于3.5%。道路水泥中的烧失量应不大于3.0%。比表面积为300m2/kg-450m2/kg。初凝应不早于1.5h，终凝不得迟于10h。用沸煮法检验必须合格。28d干缩率应不大于0.10%。28d磨耗量应不大于3.00kg/m2。.Page13of48道路混凝土原材料及配合比设计强度等级抗折强度/MPa抗压强度/MPa3d28d3d28d32.53.56.516.032.542.54.07.021.042.552.55.07.526.052.5检验项目GB175-2007要求胶砂强度抗折强度/MPa3d3.528d6.5抗压强度/MPa3d1728d42.5物理性能指标细度/%10≤10.0比表面积（m2/kg）--≥300凝结时间初凝/min≥45终凝/h≤10安定性雷氏法/mm≤5道路硅酸盐水泥强度GB13693-2005普通硅酸盐水泥P.O42.5GB175-2007Page14of48城镇道路施工与质量验收规范CJJ1-2008规范粗集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、砾石、破碎砾石。城市快速路、主干路、次干路及有抗(盐)冻要求的次干路、支路混凝土路面使用的粗集料级别不应低于Ⅰ级。Ⅰ级集料吸水率不应大于1.0%，Ⅱ级不应大于2.0%。粗骨料道路混凝土原材料及配合比设计项目技术要求Ⅰ级Ⅱ级碎石压碎指标(%)1015坚固性(按质量损失计)(%58针片状颗粒含量(按质量计)(%)515含泥量(按质量计)(%)0.51.0泥块含量(按质量计)(%)00.2有机物含量(比色法)合格合格硫化物及硫酸盐(按SO3)(%)0.51.0孔隙率47%碱集料反应经碱集料反应试验后无裂缝、酥裂、胶体外溢等现象，在规定试验龄期的膨胀率小于0.10%抗压强度(MPa)火成岩，≥100；变质岩，≥80；水成岩，≥6Page15of48道路混凝土原材料及配合比设计最大粒径级配碎石最大公称粒径通常不应大于31.5mm,卵石的最大公称粒径不应大于19.0mm，破碎卵石最大公称粒径不应大于26.5mm。良好的级配能使粗集料通过砂浆的粘结作用,相互之间保持较好的机械咬合状态,有利于提高混凝土抗折强度。不宜用单粒级粗集料配制道路混凝土,无连续级配粗集料,也可用2-4种单粒级按适当比例混合使用。Page16of48城镇道路施工与质量验收规范CJJ1-2008规范要求：细骨料宜采用质地坚硬、细度模数在2.5以上、符合级配规定的洁净粗砂、中砂。细骨料道路混凝土原材料及配合比设计项目技术要求颗粒级配筛孔尺寸(mm)粒径0.150.300.601.182.364.75累计筛余(%)粗砂中砂细砂90～10090～10090～10080～9570～9255～8571～8541～7016～4035～6510～5010～255～350～250～150～100～100～10泥中杂物含量(冲洗法)(%)一级二级三级＜1＜2＜3硫化物及硫酸盐(按SO3)(%)＜0.5氯化物(氯离子质量计)＜0.01＜0.02＜0.06有机物含量(比色法)颜色不深与标准溶液的颜色其他杂物不得混有死灰、煤渣、草根等杂物Page17of48外加剂宜使用无氯盐类的防冻剂、引气剂、减水剂等。外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076的有关规定，并应有合格证。使用外加剂应经掺配试验，并应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定。外加剂道路混凝土原材料及配合比设计Page18of48（1）各交通等级路面板的设计28d弯拉强度标准值ft配合比设计道路混凝土原材料及配合比设计交通等级特重重中等轻弯拉强度标准值ft（MPa）5.05.04.54.0应按下式计算配制28d弯拉强度的均值。s*t1.04C-1ffvtccftfsttf配制28d弯拉强度的均值(MPa)；设计弯拉强度标准值(MPa)；弯拉强度试验样本的标准差(MPa)；保证率系数，应按表10.2.2-2确定；弯拉强度变异系数。Page19of48（2）路面混凝土最大水灰比和最小单位水泥用量路面混凝土最大水灰比和最小单化水泥用量宜符合下表的规定。最大单位用水量不宜大于400kg／m3。道路混凝土原材料及配合比设计道路等级城市快速道路主干道次干道其他道路最大水灰比0.440.460.48抗冰冻要求最大水灰比0.420.440.46抗盐冻要求最大水灰比0.400.420.44最小单位水泥用量(kg/m3)42.5级水泥30030029032.5级水泥310310305抗冰(盐)冻时最小单位水泥用量(kg/m3)42.5级水泥32032031532.5级水泥330330325Page20of47道路混凝土原材料及配合比设计标号（m³/Kg)水水泥P.O42.5江砂（1.8）机制砂（3.6）碎石（5-31.5）外加剂pc10%水灰比28d抗压28d抗折砂率%4.5泵送15532552033010703.250.4834.55.3445.0泵送15535545035010803.500.4437.15.9434.5非泵15031040033012003.100.4837.15.8385.0非泵15533538033012003.350.4643.26.537道路混凝土生产用配合比Page21of48道路混凝土原材料及配合比设计主要性能抗折强度耐磨性水灰比粗骨料的级配砂率配合比设计时需综合考虑水泥的品种砂的细度及磨光值道路混凝土性能影响主要因素Page22of48道路混凝土施工工艺及质量控制第三部分Page23of48道路混凝土施工工艺及质量控制翻斗车放料（1）机械施工工序轨道式摊铺机初凝后抹平机抹平压纹机压纹终凝后覆盖养护跳仓切缝抹光机抹光终凝后覆盖跳仓切缝翻斗车放料适用于干硬性砼Page24of26图例干硬性混凝土轨道式摊铺机摊铺场景道路混凝土施工工艺及质量控制Page25of48罐车放料近路基半机械施工工序适用于塑性砼捣棒人工振捣平板振动器振滚筒拉平刮尺刮平大平板抹平初凝上抹平机抹平压纹机压纹终凝后覆盖跳仓切缝人工第一次修补人工填料人工第三次修补人工第二次修补抹光机抹光终凝后覆盖跳仓切缝道路混凝土施工工艺及质量控制Page26of26施工工艺振捣棒人工振捣道路混凝土施工工艺及质量控制Page27of26施工工艺滚筒拉平道路混凝土施工工艺及质量控制Page28of26施工工艺平板振动器振捣道路混凝土施工工艺及质量控制Page29of26施工工艺刮尺刮平道路混凝土施工工艺及质量控制Page30of26施工工艺大平板抹平道路混凝土施工工艺及质量控制Page31of26施工工艺抹光机抹平道路混凝土施工工艺及质量控制Page32of26施工工艺抹光机抛光道路混凝土施工工艺及质量控制Page33of26施工工艺压纹机压纹道路混凝土施工工艺及质量控制Page34of26施工工艺跳仓切缝机切缝道路混凝土施工工艺及质量控制Page35of26施工工艺道路混凝土人工施工道路混凝土施工工艺及质量控制Page36of26注意事项生产过程质量控制一二原材料的质量控制水泥尽可能使用道路硅酸盐水泥；河砂选用细度在2.5以上的中粗河砂；碎石、卵石需连续级配，碎石粒径5-31.5mm为宜，卵石5-26.5mm为宜；外加剂选用缓凝型外加剂。出厂坍落度控制从质量角度来说，水泥混凝土路面的坍落度越小越好。但是受生产、运输、浇筑等多方面影响，商品混凝土的坍落度不能太小一般选取140-160mm就可以了，到场坍落度不宜大于170mm。道路混凝土施工工艺及质量控制Page37of26工程实例中建西部建设