正交試驗(yàn)方法在綏滿公路滑模攤鋪水泥混凝土路面配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王心智，柳秋月

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

正交試驗(yàn)方法在綏滿公路滑模攤鋪水泥混凝土路面配合比設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王心智，柳秋月

(黑龍江省龍建路橋第四工程有限公司)

摘 要:闡述了滑模攤鋪水泥混凝土路面配合比的正交試驗(yàn)方法在綏滿公路中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞:混凝土路面滑模;配合比;正交試驗(yàn);應(yīng)用

1 配合設(shè)計(jì)基本要求

水泥混凝土路面配合比設(shè)計(jì)滿足彎拉強(qiáng)度，工作性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性四項(xiàng)基本要求，其中保證滑模攤鋪施工的最佳工作性及其穩(wěn)定性是獨(dú)特工藝要求。

1.1 彎拉強(qiáng)度

式中:fc為試配28 d彎拉強(qiáng)度的均值;fr為設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;s為彎拉強(qiáng)度試驗(yàn)樣本的標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算得0.4;t為保證率系數(shù)0.46;Cr為彎拉強(qiáng)度變異系數(shù)取0.1。

1.2 工作性

滑模攤鋪路面混凝土要求振搗密實(shí)，不產(chǎn)生蜂窩，麻面，拉裂和塌邊現(xiàn)象，根據(jù)當(dāng)日天氣，混凝土運(yùn)輸距離等因素合理調(diào)整拌和站出機(jī)混凝土的坍落度，以保證施工現(xiàn)場攤鋪時(shí)坍落度控制在2～4 cm，達(dá)到最佳攤鋪效果。

1.3 耐久性

為了滿足寒冷地區(qū)水泥混凝土路面耐久性要求，水灰比不大于0.42，含氣量控制在(4.5±1)%。

1.4 經(jīng)濟(jì)性

使用外加劑提高水泥混凝土各項(xiàng)指標(biāo)的同時(shí)盡可能經(jīng)濟(jì)。

2 材料

(1)路面混凝土用水泥直接影響混凝土路面抗折強(qiáng)度，疲勞強(qiáng)度，體積穩(wěn)定性和耐久性關(guān)鍵物理力學(xué)性質(zhì)，綏滿公路采用玉泉425#袋裝普通硅酸鹽水泥，它的試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 水泥試驗(yàn)指標(biāo)

(2)外加劑。

綏滿公路使用ENC高效引氣減水劑，它提高混凝土的粘聚性，改善和易性，防止泌水離析，保塑性好，改善了混凝土的工作性。同時(shí)適宜含氣量的引氣混凝土，使混凝土抗彎拉強(qiáng)度提高15%～30%，降低了抗彎彈性模量和結(jié)構(gòu)剛度，減少干縮變形，降低早期斷板，提高了抗凍性和抗?jié)B性，緩解了堿集料反映和化學(xué)腐蝕膨脹，改善了路面混凝土的抗凍性和抗鹽剝蝕性能，提高混凝土路面的耐久性，延長路面使用壽命，改善水泥混凝土路面在我省寒冷地區(qū)使用效果。

(3)粗集料。

綏滿公路擴(kuò)建工程中，采用的石料，質(zhì)地堅(jiān)硬，強(qiáng)度高，磨耗率低，壓碎值小，粒徑均勻，清潔干凈，最大粒徑31.5 mm的碎石，級配采用二級級配集粒，所以用16～31.5 mm碎石和2.36～16 mm碎石兩種。大料和小料級配比例采用最大密度法或曲線法計(jì)算得兩種料的比例為65∶35，詳見表2。

表2 虎峰石場碎石試驗(yàn)報(bào)告

(4)細(xì)集料。

采用質(zhì)地堅(jiān)硬，清潔干凈，級配曲線在Ⅰ區(qū)，Ⅱ區(qū)的中粗砂，詳見表3。

表3 砂的試驗(yàn)報(bào)告

3 試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)

以水泥劑量 340 kg，350 kg，360 kg;水灰比 0.38，0.40，0.42;砂率36%，37%，38%進(jìn)行混凝土的正交試驗(yàn)。

(1)因素水平。

詳見表4。

表4 L9(34)因素水平表

(2)確定正交設(shè)計(jì)方案。

詳見表5。

表5 L9(34)正交表

(3)正交試驗(yàn)方案與計(jì)算結(jié)果。

詳見表6。

表6 L9(34)正交試驗(yàn)方案與計(jì)算結(jié)果

經(jīng)分析比較:

以水泥用量350 kg，水灰比0.42，砂率38%的配合比，即

作為基準(zhǔn)配合比，其含氣量5.3%，坍落度5.0 cm?？箯澙瓘?qiáng)度6.65 MPa。均符合規(guī)范要求。

其混凝土理論表觀密度2397 kg/m3。實(shí)測濕表觀密度2 400 kg/m3。

經(jīng)修正最后確定試驗(yàn)室配合比

4 施工運(yùn)用

在綏滿公路的施工中，采用此種配合比使混凝土的可滑性、和易性得到很大提高，混凝土粘度系數(shù)增加了，減少了“塌邊、溜肩、蜂窩、麻面”等現(xiàn)象。通過全線攤鋪效果來看，采用此種配合比完全能滿足滑模施工技術(shù)的“四項(xiàng)”基本要求，即“彎拉強(qiáng)度、工作性、耐久性和經(jīng)濟(jì)性”。路面平整度合格率95%;抗滑構(gòu)造深度合格率100%;混凝土鉆芯抗劈裂強(qiáng)度合格率100%。

5 結(jié)束語

(1)正交試驗(yàn)方法與普通試驗(yàn)方法的區(qū)別，主要是試驗(yàn)次數(shù)不同，正交試驗(yàn)方法能用最少的試驗(yàn)次數(shù)得出最佳的試驗(yàn)方案。

(2)采用正交試驗(yàn)方法優(yōu)選配合比設(shè)計(jì)，也可以在其它混凝土用量較大的工程中運(yùn)用。

:

［1］公路水泥混凝土路面滑模施工技術(shù)規(guī)程(JTJ/T037.1-2000)［S］.

［2］公路水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F30-2003)［S］.

中圖分類號:U416.216

C

1008-3383(2011)06-0058-01

收稿日期:2011-02-22