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孫源興 （威海市鴻安建筑集團(tuán)混凝土分公司，山東威海264203） 摘要 本文根據(jù)路面混凝土的基本要求,從水泥,、粗集料,、細(xì)集料等方面論述了路面混凝土材料質(zhì)量控制,對于正確進(jìn)行路面混凝土原材料質(zhì)量控制具有一定的參考價(jià)值。 關(guān)鍵詞 路面混凝土 粗骨料 細(xì)骨料 水泥 水泥混凝土路面具有剛度大,，承載能力強(qiáng)，抗彎拉強(qiáng)度高,，疲勞壽命長,，剛性路面平整度衰減慢，高平整度維持時(shí)間長,， 耐久性,，耐高低溫能性強(qiáng)，使用壽命長,，運(yùn)營油耗低,，經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)。水泥路面混凝土原材料是保障水泥混凝土路面實(shí)體質(zhì)量的重要條件,，因此,，如何做好路面混凝土原材料質(zhì)量控制將是保證水泥混凝土路面質(zhì)量的第一關(guān)，也是十分重要的一關(guān),。 一,、路面混凝土水泥質(zhì)量控制 作為水泥混凝土路面的主要材料，水泥品質(zhì)及其質(zhì)量的穩(wěn)定性關(guān)系著整個(gè)路面工程質(zhì)量的優(yōu)劣,，更是決定水泥混凝土路面耐久性的關(guān)鍵因素,。因此，須對路用水泥品質(zhì)及質(zhì)量予以嚴(yán)格控制,。為此在擇優(yōu)選配水泥生產(chǎn)廠家時(shí),，除對水泥供應(yīng)運(yùn)距、生產(chǎn)規(guī)模,、質(zhì)量體系進(jìn)行全面考察外,，重點(diǎn)檢驗(yàn)水泥性能指標(biāo)的穩(wěn)定性,。水泥的技術(shù)要求除了要滿足國標(biāo)GB175《 通用硅酸鹽水泥》的規(guī)定外，路面混凝土使用的水泥還有一些自身的要求,。 1.水泥的品種 路面混凝土使用的水泥品種規(guī)定為道路硅酸鹽水泥,、硅酸鹽水泥和普通水泥；除了冬季施工采用R型水泥外,，其他施工季節(jié)均應(yīng)采用普通型中,、低熱水泥；高速公路公路混凝土路面規(guī)定只能使用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的水泥,。 2.水泥的抗折強(qiáng)度 路面混凝土使用的水泥,，無論標(biāo)號及抗壓強(qiáng)度大小，應(yīng)以實(shí)測抗折強(qiáng)度大于7.5MPa為基本使用條件,，一般應(yīng)不小于8MPa,。 3.水泥的化學(xué)成分 路面混凝土使用水泥所含硅酸三鈣不小于50%，,，鋁酸三鈣不大于7%,，鐵鋁酸四鈣不低于16%。游離氧化鈣不大于1.0%,、氧化鎂不大于5.0%,，三氧化硫不大于3.5%，水泥在任何公路混凝土路面施工中都應(yīng)強(qiáng)制檢驗(yàn)安定性,，在高速公路水泥混凝土路面工程中宜采用雷氏夾檢驗(yàn)安定性及變形性能,，否則，不得使用,。 4.普通水泥的混合材料種類 高等級公路使用的普通水泥中不得摻有火山灰,、粘土、煤矸石和窯灰四種混合材料,。只允許使用摻?；郀t礦渣、鋼渣,、粉煤灰,、石灰石等體積收縮小，施工中不產(chǎn)生塑性收縮開裂,，使用中不容易斷板混合材料的普通水泥,。 5.水泥的凝結(jié)時(shí)間 高速公路滑模機(jī)械施工操作要求水泥和混凝土在任何氣溫下的初凝時(shí)間不應(yīng)短于3小時(shí)；終凝時(shí)間不長于10小時(shí),。 6.水泥的干縮率 高等級公路所用水泥的28天干縮率不大于0.1%,。 二、水泥路面混凝土粗集料質(zhì)量控制 粗骨料是組成混凝土骨架的主要組成,，其質(zhì)量對混凝土強(qiáng)度及耐久性等有直接影響,。粗骨料對混凝土強(qiáng)度的影響主要取決于它的強(qiáng)度,、表面特征、顆粒形狀,、最大粒徑和級配等,粗骨料對混凝土耐久性的影響主要取決于它的堅(jiān)固性以及是否含有堿性骨料,。 碎石要進(jìn)行篩分析、含泥量,、泥塊含量,、針片狀含量、壓碎指標(biāo)值檢測,必要時(shí)做表觀密度,、堅(jiān)固性,、抗壓強(qiáng)度等檢測。 為獲得密實(shí)度,、強(qiáng)度高而耐久和耐磨性好的混凝土路面,，粗集料必須具有一定的強(qiáng)度，耐磨耗,，并有足夠的堅(jiān)固性和良好的級配,。 粗集料可使用碎石、破碎礫石和礫石,，其質(zhì)地應(yīng)堅(jiān)硬,、耐久、潔凈,，巖石抗壓強(qiáng)度應(yīng)高于所配制混凝土強(qiáng)度的1.2倍以上。.粗集料技術(shù)要求及測試方法列于表3,。 表3 粗集料技術(shù)要求及測試方法 項(xiàng) 目 | 技術(shù)要求 | 測試方法提要 | 級配 | 符合標(biāo)準(zhǔn)表20的要求 | JGJ 52：采用公稱直徑為符合JGJ 52要求的方孔篩,，對卵石或碎石按照篩孔大小順序過篩，計(jì)算篩余與累計(jì)篩余,，評定顆粒級配 | 含泥量％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） | ≥C60 | ≤0.5 | 采用浸泡,、水洗、烘干的方法測定,，含泥量為浸洗試驗(yàn)前后烘干試樣的質(zhì)量差占浸洗前烘干試樣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),。 | C30~C55 | ≤1.0 | ≤C25 | ≤2.0 | 泥塊含量％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） | ≥C60 | ≤0.2 | 制備好的試樣，篩去公稱粒徑5mm以下的顆粒,，對篩余采用浸泡,、水洗、烘干的方法測定,，泥塊含量為公稱粒徑5mm以上篩余量與浸洗烘干后試樣的質(zhì)量差占篩余量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),。 | C30~C55 | ≤0.5 | ≤C25 | ≤0.7 | 針片狀顆粒含量％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） | ≥C60 | ≤8 | 逐粒選出長度大于2.5倍平均粒度的針狀與厚度小于0.4倍平均粒度的片狀顆粒，計(jì)算其占試樣量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù) | C30~C55 | ≤15 | ≤C25 | ≤25 | 碎石壓碎值 % | 沉積巖 | C60~C40 | ≤10 | 測定碎石或卵石抗壓碎的能力,，以推測其相應(yīng)的強(qiáng)度,，具體方法為將試樣篩除公稱粒徑10.0mm以下及20.0mm以上的顆粒,，并除去針片狀顆粒，分兩層裝入壓歲指標(biāo)測定儀的圓筒中,，顛實(shí),，在壓力試驗(yàn)機(jī)上在160~300s內(nèi)均勻加載到200KN，穩(wěn)定5s,，卸載,。倒出筒中試樣稱重（m0），并篩除2.5mm以下被壓碎細(xì)粒,，稱篩余（m1）,，壓碎值為m0和m1的差值占m0的百分?jǐn)?shù)。 | ≤C35 | ≤16 | 變質(zhì)巖或深沉的火成巖 | C60~C40 | ≤12 | ≤C35 | ≤20 | 噴出的火成巖 | C60~C40 | ≤13 | ≤C35 | ≤30 | 卵石壓碎值% | C60~C40 | ≤12 | ≤C35 | ≤16 | 堅(jiān)固性%（5次循環(huán)損失） | 砼用于嚴(yán)寒,、干濕交替,、腐蝕介質(zhì)或水位變化區(qū)，砼要求抗疲勞,、耐磨,、抗沖擊 | ≤8 | 將制備好的試樣，在配制的硫酸鈉溶液中,，按照規(guī)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行浸泡,、烘干，循環(huán)5次,，第5次浸泡后,，將試樣洗凈硫酸鈉再烘干至恒重，進(jìn)行篩析,，計(jì)算各粒級試樣的損失率和總損失率,，并觀察大顆粒的裂縫、剝落等情況,，評價(jià)堅(jiān)固性 | 其他條件下的混凝土 | ≤12 | 有害物質(zhì)含量% | 硫化物及硫酸鹽%（折算成SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)） | ≤1.0 | 按要求將試樣制成石粉,，加蒸餾水及鹽酸，煮沸,、過濾,，濾液煮沸，滴加氯化鋇溶液,，過濾,，將沉淀及濾紙灼燒、稱重,，計(jì)算結(jié)果 | 卵石中有機(jī)物含量 | 合格 | 在制備好的試樣中注入3%氫氧化鈉溶液,，搖動、靜置，比較上部溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色,，若比標(biāo)準(zhǔn)溶液淺則合格,，接近則需將上部溶液倒入燒杯加熱2-3h再比較，若比標(biāo)準(zhǔn)溶液深則需進(jìn)行混凝土試驗(yàn)比較卵石清洗與否混凝土強(qiáng)度的差別（強(qiáng)度比不低于0.95則該卵石可用） | 堿活性（潮濕環(huán)境的重要結(jié)構(gòu)用混凝土） | 存在堿-碳酸鹽反應(yīng)危害時(shí)不可用,，否則應(yīng)通過專門試驗(yàn)做評定,， | 先用巖相法檢驗(yàn)堿活性集料的品種、類型和數(shù)量,，如含活性碳酸鹽,，則用巖石柱法進(jìn)行堿活性檢驗(yàn)；如含活性二氧化硅,，則用快速砂漿棒法和砂漿長度法進(jìn)行堿活性檢驗(yàn) | 存在堿-硅反應(yīng)危害時(shí),，混凝土中總堿量需≤3Kg/m3，或采取抑制堿-集料反應(yīng)的措施 | 放射性（內(nèi)外照指數(shù)） | ≤1.0 | GB 6566 |
三,、水泥路面混凝土細(xì)集料質(zhì)量控制 在選擇細(xì)骨料時(shí),應(yīng)在滿足施工和易性,、硬化后混凝土有足夠的強(qiáng)度和耐久性的前提下,能最大限度的節(jié)約水泥為原則。在混凝土拌和物中,水泥漿要包裹所有骨料的顆粒,并填滿所有骨料間的空隙,以使混凝土達(dá)到最大限度的密實(shí),。因此,優(yōu)質(zhì)的路面混凝土用砂應(yīng)具有小的比面和小的空隙率,。這樣才能使水泥漿用量最小,從而達(dá)到節(jié)約水泥的目的。 路面混凝土應(yīng)選用耐磨性較好的質(zhì)地堅(jiān)硬的硅質(zhì)砂,。另外,砂中的各種有害物質(zhì)含量應(yīng)不超過現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 砂應(yīng)該進(jìn)行篩分析,、含泥量、泥塊含量,、表觀密度檢測,必要時(shí)做有機(jī)質(zhì)含量,、堅(jiān)固性、輕物質(zhì)含量等檢測,。細(xì)集料技術(shù)要求及測定方法列于表4,。 表4 細(xì)集料技術(shù)要求及測試方法 項(xiàng) 目 | 技術(shù)要求 | 測試方法提要 | 細(xì)度模數(shù)μf（a） | 粗砂 | 3.7~3.1 | JGJ 52：待檢砂先過10.0mm方孔篩，計(jì)算篩余,。篩下的砂烘干（含泥量大于5%時(shí)應(yīng)先水洗）至恒重，稱取500g,，用標(biāo)準(zhǔn)套篩進(jìn)行篩分析,，計(jì)算篩余與累計(jì)篩余，并計(jì)算細(xì)度模數(shù) | 中砂 | 3.0~2.3 | 細(xì)砂 | 2.2~1.6 | 特細(xì)砂 | 1.5~0.7 | 含泥量％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（b） | ≥C60 | ≤2.0 | 采用浸泡,、水洗,、烘干的方法測定，含泥量為浸洗試驗(yàn)前后烘干試樣的質(zhì)量差占浸洗前烘干試樣的質(zhì)量百分?jǐn)?shù),。（特細(xì)砂的含泥量采用虹吸管法） | C30~C55 | ≤3.0 | ≤C25 | ≤5.0 | 泥塊含量％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（c） | ≥C60 | ≤0.5 | 制備好的試樣,，篩去公稱粒徑1.25mm以下的顆粒，對篩余采用浸泡、水洗,、烘干的方法測定,，泥塊含量為公稱粒徑1.25mm以上篩余量與浸洗烘干后試樣的質(zhì)量差占篩余量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 | C30~C55 | ≤1.0 | ≤C25 | ≤2.0 | 石粉含量％（人工砂或混合砂） | MB<1.4（合格） | ≥C60 | ≤5.0 | 待測砂樣品經(jīng)縮分,、烘干,、冷卻后，篩除大于2.5mm的顆粒,，稱取200g,，加蒸餾水?dāng)嚢栊纬蓱腋∫海稳雭喖滋m溶液,，觀察懸浮液在濾紙上的色暈情況,，記錄色暈持續(xù)5min時(shí)加入的亞甲蘭總體積，計(jì)算MB值,。MB<1.4時(shí)判定以石粉為主,，MB≥1.4時(shí)則判定為以泥粉為主的石粉。 | C30~C55 | ≤7.0 | ≤C25 | ≤10.0 | MB≥1.4（不合格） | ≥C60 | ≤2.0 | C30~C55 | ≤3.0 | ≤C25 | ≤5.0 | 堅(jiān)固性%（5次循環(huán)損失） | 砼用于嚴(yán)寒,、干濕交替,、腐蝕介質(zhì)或水位變化區(qū)，砼要求抗疲勞,、耐磨,、抗沖擊 | ≤8 | 將制備好的試樣，在配制的硫酸鈉溶液中,，按照規(guī)定的時(shí)間和溫度進(jìn)行浸泡,、烘干，循環(huán)5次,，第5次浸泡后,，將試樣洗凈硫酸鈉再烘干至恒重，進(jìn)行篩析,，計(jì)算各粒級試樣的損失率和總損失率,，評價(jià)堅(jiān)固性。 | 其他條件下的混凝土 | ≤10 | 人工砂總壓碎值 % | <30 | 待測砂樣品經(jīng)縮分,、烘干,、篩分成5~2.5mm、2.5~1.25mm,、1.25~63μm,、630μm~315μm四個(gè)單粒級，對每一粒級的砂進(jìn)行加載試驗(yàn),，稱量卸載后每一粒級下限篩的篩余量,，計(jì)算各級壓碎值和總壓碎值,。 | 有害物質(zhì)含量%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） | 云母（d） | ≤2.0 | 對制備好的砂樣品，在放大鏡下觀察,，挑出云母,，并稱重，計(jì)算云母含量 | 輕物質(zhì) | ≤1.0 | 通過配制密度為1950~2000kg/m3的重液,，分離試樣中的輕物質(zhì)與砂,，得出輕物質(zhì)含量，為近似法,。 | 硫化物及硫酸鹽（折成SO3）（e） | ≤1.0 | 按要求將砂烘干冷卻研磨至全部通過80μm方孔篩,，稱取1g樣品，加蒸餾水及鹽酸,，煮沸,、過濾，濾液煮沸,，滴加氯化鋇溶液,，過濾，將沉淀及濾紙灼燒,、至恒重,，稱重，計(jì)算結(jié)果 | 有機(jī)物 | 不深于標(biāo)準(zhǔn)色,，否則需進(jìn)行強(qiáng)度對比試驗(yàn) | 比色法,，用于近似單盤砂中有機(jī)物是否會影響混凝土質(zhì)量。在制備好的試樣（篩除5.00mm以上的顆粒）中注入氫氧化鈉溶液,，搖動后靜置,，觀察上部溶液與配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液的顏色，若試樣上部溶液顏色淺于標(biāo)準(zhǔn)溶液顏色則判定合格,，接近則須將上部溶液加熱再比色,，若上部溶液顏色深于標(biāo)準(zhǔn)溶液需進(jìn)行砂漿強(qiáng)度對比試驗(yàn)，未洗除有機(jī)物的砂漿與洗除有機(jī)物的砂漿強(qiáng)度之比不小于0.95則此砂可用,，否則不可用,。 | 堿活性（潮濕環(huán)境的重要結(jié)構(gòu)用混凝土） | 存在危害時(shí)，砼中總堿量需≤3Kg/m3,，或采取抑制堿-集料反應(yīng)措施 | 快速砂漿棒法和砂漿長度法進(jìn)行堿活性檢驗(yàn) | 氯離子% | 鋼筋混凝土用砂 | ≤0.06 | 稱取一定量的試樣,，加水使氯鹽溶解后，以鉻酸鉀為指示劑,，以硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,，記錄消耗的硝酸銀體積,，計(jì)算氯離子含量 | 預(yù)應(yīng)力混凝土 | ≤0.02 | 海砂中貝殼含量％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（f） | ≥C40 | ≤3.0 | 試樣經(jīng)縮分,、烘干、冷卻、過篩后,，用鹽酸反復(fù)清洗至無氣體產(chǎn)生,，洗凈鹽酸后進(jìn)行烘干至恒重，試樣經(jīng)鹽酸清洗前后的質(zhì)量之差占試樣清洗前的份量分?jǐn)?shù)即為貝殼含量 | C35~C30 | ≤5.0 | C25~C15 | ≤8.0 | 放射性（內(nèi)外照指數(shù)） | ≤1.0 | GB 6566 |
機(jī)制砂還應(yīng)滿足以下要求： (1)路面和橋面使用的機(jī)制砂磨光值MPV不宜小于35.泥巖,、卵巖,、板巖等水成巖類不宜用來軋制機(jī)制砂。 (2)高速公路,、一級公路中小于0.075㎜的石粉含量應(yīng)小于7%,，泥土含量應(yīng)小于2%；二級以下公路石粉含量小于10%,，泥土含量小于3%,。 四、結(jié)束語 路面混凝土的材料是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵,在材料質(zhì)量控制中,要采取檢驗(yàn)與抽檢相結(jié)合,目測與室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合的方法,建立質(zhì)量保證體系,加強(qiáng)合同管理,從源頭抓起,制定材料管理細(xì)則,嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)質(zhì)量檢測方面的法律,、法規(guī),嚴(yán)格按國家試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)工作,檢測工作要堅(jiān)持科學(xué)性,、公正性,確保工程材料質(zhì)量,為有效控制路面混凝土質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。 參考文獻(xiàn) [1] 吳笑梅,，樊奧明. 優(yōu)質(zhì)水泥的評價(jià)與生產(chǎn)技術(shù) [2] 廉慧珍,，韓素芳. 現(xiàn)代混凝土需要什么樣的水泥 [3] 《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ52—2006） [4] 《通用硅酸鹽水泥》(GB 175—2007) [5]《預(yù)拌混凝土》(GB/T14902-2012)
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