道路水泥混凝土组成设计研究

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1、项目研究简本道路水泥混凝土组成设计研究报告简本1概述水泥混凝土路面是我国重要的路面结构形式，由于与沥青路面相比其成本优势明显，因此近年来的发展十分迅速。截至2007年，我国已累积铺筑了各等级的水泥路面85万Km，占全部有铺装路面的比率达到了68%，成为世界上拥有水泥路面里程最多的国家。而在未来数年内全面开展的全国各省份次骨架和县乡公路的建设高潮中，水泥路面由于成本低、施工易、供材广和促进经济等特点，已成为地方公路的推荐路面结构形式，预计会得到更加迅猛的发展。虽然水泥路面在我国发展较快，但该种路面的早期结构性和非结构性破坏问题相当严重。而

2、究其原因，除了路面结构设计问题以外，现有的道路混凝土组成设计方法本身即存在诸多缺憾，所采用的评价指标、设计参数及据此配制的道路混凝土难以满足真实工作环境下的路用需要，是水泥路面出现早期破坏的重要原因之一。开发一种针对不同使用条件、多指标和多参数控制、基于路用性能角度出发的道路混凝土组成设计方法迫在眉睫，相关成果对完善现行水泥路面的设计、施工和养护等技术规范均具有重要意义。针对上述问题，交通部于2005年6月立项《道路混凝土组成设计研究》，由长安大学、广西交通科学研究所共同承担，西安市交通局、吉林省交通科学研究所、新疆高等级公路管理局、交

3、通部第一公路勘察设计院、惠州天虹道路桥梁工程监理有限公司等全国多家单位参与。本项目于2005年6月通过了可行性研究报告评审后，相继完成了合同签订和研究工作大纲的编写及审查工作，并通过课题组全体人员三年的艰苦努力，按照合同要求，进行了国内外调研、理论分析、室内外试验研究、实体工程铺筑和报告编写等工作，并于2008年9月将全部鉴定资料上交西部交通建设科技项目管理中心申请鉴定。项目研究成果包括“道路水泥混凝土路用性能评价指标研究”、“原材料12项目研究简本技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究”、“道路水泥混凝土路用性能设计与结构研究”、

4、“道路水泥混凝土组成设计方法研究”在内的4个专题、12本分报告（另外包括2本附件），编写了道路混凝土配合比设计方法、应用指南及相关软件。项目成果兼备创新性和实用性的特点，为提高我国道路混凝土的应用技术水平提供了有力的支持和保障，具有显著的经济和社会效益。2项目研究内容及目标2.1研究目标本项目总的研究目标是通过认识水泥路面的真实工作环境及其对道路混凝土结构与性能的影响，研究原材料技术性质、材料组成参数与道路混凝土宏观路用性能和微观结构的关系，建构基于路用性能的道路混凝土组成设计方法和应用指南，并通过室内设计保证道路混凝土的使用性能和延长

5、其使用寿命，从而补充和完善现行水泥混凝土路面施工技术规范的相应条款，为设计、施工和养护单位提供使用依据。2.2研究内容针对上述研究目标，课题组按照专题和分报告形式，制定了以下研究内容：1．专题一—道路水泥混凝土路用性能评价指标研究（1）分报告1—道路水泥混凝土强度评价指标研究研究道路混凝土的合理强度指标及标准，以及强度指标的评价方法。（2）分报告2—道路水泥混凝土耐久性评价指标研究分析道路混凝土的工作环境和各种破环机理，提出道路混凝土的耐久性评价指标和评价方法。2．专题二：原材料技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究（1）分报告3—

6、水泥的技术性质对道路水泥混凝土路用性能的影响研究针对水泥关键技术性质对道路混凝土路用性能的影响，推荐适用于不同使用条件下道路混凝土用水泥的技术指标及标准范围。（2）分报告4—集料对道路水泥混凝土路用性能的影响研究通过分析粗细集料的各种技术性质与道路混凝土路用性能的关系，以提出适用于不同使用条件下道路水泥混凝土用集料技术指标体系。（3）分报告5—道路水泥混凝土集料级配研究12项目研究简本根据道路水泥混凝土对集料级配的使用要求，研究提出道路混凝土用粗细集料级配范围和适用条件。（4）分报告6—机制砂道路水泥混凝土研究针对机制砂独特的技术品质及

7、其对道路混凝土路用性能的影响，展开机制砂道路混凝土的相关研究。3．专题三：道路水泥混凝土路用性能设计与结构研究（1）分报告7—道路水泥混凝土力学性能及强度指标体系研究分析道路混凝土强度设计的影响因素，建立以抗弯拉强度和模制劈裂抗拉强度为主的强度评价指标体系。（2）分报告8—道路水泥混凝土耐久性设计研究研究不同使用条件对道路混凝土材料组成参数耐久性要求的共性和差异，完善已有的耐久性设计方法。（3）分报告9—道路水泥混凝土早期收缩及开裂性能研究分析道路混凝土收缩抗裂性能的影响因素，推荐了基于抗裂性的道路混凝土材料组成参数的合理取值范围和施工

8、技术。（4）分报告10—道路水泥混凝土施工流变性能研究系统研究材料组成参数及环境因素对道路混凝土施工性能的影响，建立施工性能设计体系。（5）分报告11—道路水泥混凝土微观结构与性能研究采用自行开发的微观结构