贫水泥凝土基层路面分析

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1、贫水泥凝土基层路面分析（许昌市交通局质监站一薛予生461000）摘要：介绍了贫水泥混凝土基层原材料选用、配合比设计、力学性能、结构设计等方面研究的成果，为贫混凝土基层的工程应用和推广奠定了一定的基础。关键词：路面；基层；贫混凝土贫水泥混凝土基层作为一种优良的基层类型，在发达国家己经被广泛用作高速公路的基层，它的主要特点是强度高、板体性强、承载能力大。相对而言，我国对贫混凝土基层的研究相对薄弱，还系统地对其材料、结构设计以及施工方法进行深入研究。因此，有必要对贫混凝土基层原材料、配合比设计、力学性能、收缩特性、结构

2、设计、施工方法及质量控制等进行深入系统的研究，为贫混凝土基层的应用和推广奠定必要的基础。结合本课题的研究，2001年在河南省豫31线禹州城区段改建工程项目上，我们分水泥混凝土面层和沥青混凝土面层两种类型做了2100m试验路段。1主要研究内容1.1贫混凝土基层原材料研究深入研究了贫混凝土基层原材料与配合比设计方法。通过大量的试验对贫混凝土的稠度与强度特性、力学特性、疲劳特性、收缩与抗冻性能进行了系统的研究。1.2贫混凝土基层水泥混凝路面研究利用等刚度法与有限元法，对采用贫混凝土基层的水泥混凝土路面,就荷载应力及温度

3、应力进行详细计算分析。研究了路面的构造和有关设计参数，在此基础上提出了水泥混凝土路面结构的设计方法。1.3贫混凝土基层沥青混凝土路血和水泥混凝土路血研究对采用贫混凝土基层的沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，就荷载应力和温度应力进行了系统分析。对于荷载应力计算，首先在不考虑面层的前提下，运用有限元法计算出贫混凝土基层的应力，再视贫混凝土基层沥青混凝土路面和水泥混凝土为三层弹性层状体系，分析沥青混凝土和水泥混凝土面层对贫混凝土基层应力的影响。1.4贫混凝土基层的施工方法与技术经济分析在河南省豫31线禹州城区改线段修筑了

4、全长2100m的试验路，探讨与总结了贫混凝土基层的施工方法以及缩缝与纵缝的处理等。贫混凝土基层路面是一种新型的路面结构，因而存在经济上是否合理的问题经济分析中采用了较为科学的寿命周期费用分析法，统筹考虑分析期内各项费用，比较了贫混凝土基层路面与普通半刚性基层路面的经济性。2贫混凝土基层材料的研究2.1贫混凝土组成材料(1)水泥。32.5级或42.5级普通硅酸盐水泥、道路硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥都可用于贫混凝土基层，但要求终凝时间较长。本试验段水泥使用禹灵牌32.5级水泥。(2)细集料。应洁净、坚硬、耐久，并

5、要限制粉尘、泥土、有机质和盐类等有害物质的含量，应尽量选用I区和I［区的砂，并应符合相应级配；应尽量采用同一种表面含水量稳定的细集料。本试验段所用粉煤灰为禹州电厂所产,中粗砂为平项山鲁山所产。(1)粗集料。一级和高速公路，压碎值不大于30%,二级以下公路，压碎值不大于35%；硫酸盐含量不超过0.25%；最大粒径不超过40mm。本试验段所用碎石为禹州浅井所产石灰岩碎石。(2)水。宜采用清洁的淡水。使用非饮用水时，应经过化验，水质必须符合建设部《混凝土拌和用水标准》(JGJ63-89)的耍求。1.2贫混凝土配合比设计

6、方法1.2.1经验公式法(1)初步配合比。配合比表示为：水泥：水：砂：石子二me:mw:ms:mg式中：mc>mw>ms和mg分别为混凝土中水泥、水、砂和石子的用量，kg/m3o①确定试配强度。试配强度须满足1.15倍的设计抗弯拉强度。②求水灰比W/C。根据试验回归的贫混凝土抗弯拉强度与水灰比关系式进行计算得出，其公式为：lgfr28=Xlfrc(C/w)+入2式中:仃28为贫混凝土28d抗弯强度,Mpa;frc为水泥28d抗弯拉强度,Mpa;入1、入2为系数，Xl=0.113>X2=-0.519o②确定砂率。砂

7、率的选择见表贫混凝土的水灰比的是在很小的范围内变化，而影响和易性与密实程度的因素主耍是砂的粗细程度，因而应尽量选择屮砂至粗砂。③确定单位用水量。碾压贫混凝土用击实法或改进VC法确定最佳含水量，振捣贫混凝土的维勃稠度为10—30so⑤求水泥用量me与砂、石用量ms、mgo采用假定表观密度法与绝对体积法计算。（2）确定实验室配合比。在实验室通过稠度的调整和强度的校核确定出实验室配合比。（3）施工现场修正。根据施工现场的砂石含水率进行施工配合比的修正。（4）设计参数的测定或换算。实测抗弯拉强度后，可以换算出设计参数，即

8、劈裂强度和抗弯拉弹性模量。1.2・2试验法（1）从料场选取有代表性的试样。（2）确定砂率。（3）选择不同水泥剂量进行稠度和强度试验。所用水泥剂量可取7%、8%、9%、10%和11%,根据配制强度和水泥的强度等级确定。（4）求最佳含水量。通过击实的方法求碾压贫混凝土的最佳含水量，通过维勃稠度试验,求振捣贫混凝土的最佳含水量。（5）强度校核①按选定的水泥用量制备抗弯拉强度试件