談論水泥混凝土路面設計中關鍵問題的思考

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一、前言

隨著我省交通運輸事業的不斷發展，交通量的持續增長及公路等級的不斷提高，水泥混凝土路面的發展愈來愈為廣大工程技術人員所重視。下面就是水泥混凝土路面的造價及設計中的一些問題談幾點認識。

二、造價問題

關于水泥混凝土路面的造價問題對水泥和瀝青路面的維修費用，經過分析比較確認水泥混凝土路面的維修費用要比瀝青路面高出30%—50%，以30年為期限的總投產費用計算，包括修建費。養護費（水泥路面1300元/年公里，瀝青路面4500元/年公里以幾瀝青路面使用末期的大修補強費（按10厘米的瀝青混凝土計，16萬元/公里，如果考慮一倍的材料漲價因素，到15年末期的大維修費用為32萬元/公里，利率按8%計，折現金為10萬元，水泥混凝土路面比瀝青路面少17%，所以，從長遠看來維修水泥混凝土路面是經濟的。

三、配合比設計中的材料要求

我國現行《水泥混凝土路面設計規范》中，關于水泥混凝土路面的設計強度，是以其抗折強度為標準，為滿足強度要求而進行的配合比設計。這是水泥混凝土路面設計中的一象重要內容，而組成水泥混凝土的水泥和集料的質量，又是影響其強度的重要影響因素。因此，對材料的質量應充分重視。

1.水泥

水泥是混凝土中的膠結材料，其質量好壞，直接決定著水泥混凝土的強度，故在配合設計比中。首先應對水泥的標號及其特性有一個全面的了解。特別是用水泥修建混凝土路時，更應該如此。因為水泥混凝土路面要區的抗折強度高，所用的水泥標號最好不低于425號。由于地方小水泥在凝結硬化過程中體積變化的不均勻性。即安定性不良，會使水泥混凝土路面板產生危險的裂縫，所以對小水泥的利用應持慎重態度。特別是在不能保證施工質量的情況下，用小水泥修建混凝土路面，更容易出現問題。在施工中應根據小水泥的特點，制定相應的施工方法和采取一定措施，以保證施工質量。采用復合式水泥混凝土路面結構，即面層采用優質水泥，下層采用安定性較差的水泥，按結合式施工方法進行，這樣既可利用當地水泥，同時也能保證水泥混凝土路面的強度。

2.中砂或細集料

混凝土中的細集料，一般采用天然砂，并要求砂顆粒具有耐磨粗糙等特點。《規范》中對砂的級配、含泥量、有機質含量等均有一定要求。但是從全省各地砂的質量來看，能夠完全滿足《規范》要求的并不多。這意味著，在配制混凝土過程中，需進行加工，必要時甚至還需遠運，這樣不但增加了投資費用，而且質量也難保證。如果能根據當地材料供應情況，就地加工石灰巖石屑代替普通砂，既可降低造價，又能保證質量。

根據我省的建筑部門的試驗成果表明，石灰巖石屑有下列特征：①具有可靠的化學穩定性。②石屑雜質少，含泥量小。③石屑與水泥的黏結力比中砂強，石屑的表面積比砂子大且表面粗糙。④吸水率低、用水量少，有利于強度的提高。⑤級配連續，粒徑的搭配有利于堵塞微小空隙，使其達到最大密實度。石屑的上述特點，為配制混凝土提供了廣闊的料源，特別是對石灰巖儲量豐富的山西，必將帶來顯著的經濟效益。

混凝土中的粗骨料與水泥的粘結力有很大的關系，表面粗糙，并富有棱角的骨料，與水泥石的結合力強，混凝土的強度也高。所以應選用強度高、耐久性好、表面粗糙有棱角的碎石做混凝土的粗骨料能有效的提高混凝土的抗折強度。經試驗表明：用碎石配制的水泥混凝土比卵石配制的水泥混凝土，抗折強度高出8%左右。其次由于石灰巖碎石，表面為方解石晶面，能與水泥石牢固的結合，有較高的抗折強度，有條件時，最好選用石灰巖碎石做為水泥混凝土的粗集料。

3.水灰比

實踐證明,在水泥標號相同的情況下,混凝土的強度隨水灰比的增大,而有規律的降低.這是應為是你水化時,所需的結合水,只占水泥重量的10-25%.如果增大水灰比,即增大用水量,就會使多余的水份裹敷在沙漿界面上.這不但影響水泥漿的結合,同時易產生干縮裂縫.但是為了和易性的需要,又不得不增大水灰比.一般情況下,水泥混凝土適宜的水灰比為:0.4-0.5.如果把水灰比降低到最低限度,就能提高混凝土的強度,特別是能減少收縮裂縫,現在采取的措施是加入減水劑,如果在混凝土中摻入0.25-0.3%的木質素磺酸鈣(陰離子表面活性劑)減水劑、減水率能達到10-15%,節約水泥10%.另外采用真空吸水新工藝也可取得滿意效果。