李善洲

【摘 要】水泥砼面層以抗折強(qiáng)度作為強(qiáng)度檢驗(yàn)和評定的首要指標(biāo)，本文著重對配合比各組分原材料；攪拌及施工工藝；試驗(yàn)方法、試件成型方式；檢驗(yàn)和試驗(yàn)人員素質(zhì)這幾個主要因素對抗折強(qiáng)度的影響進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】水泥砼路面；抗折強(qiáng)度；因素；分析

引言

在我國道路路面的結(jié)構(gòu)形式中，水泥砼路面因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，依然被公路和城市道路廣泛地采用?？拐蹚?qiáng)度數(shù)值的高低則直接關(guān)系著砼路面質(zhì)量的好壞。筆者參考國內(nèi)外相關(guān)資料，結(jié)合近幾年來的施工、檢驗(yàn)和試驗(yàn)實(shí)踐，對影響砼路面抗折強(qiáng)度的幾個因素進(jìn)行初步的探討。

一、配合比各組分原材料的影響

1 水泥。砼路面的第一力學(xué)指標(biāo)是抗折強(qiáng)度，其高低對砼試件抗折強(qiáng)度高低有直接影響。水泥的抗折強(qiáng)度是砼抗折強(qiáng)度不可逾越的上限，砼的抗折強(qiáng)度比標(biāo)準(zhǔn)砂漿的抗折強(qiáng)度低2MPa左右。由此可見，在其他技術(shù)指標(biāo)滿足要求的情況下，應(yīng)盡可能使用抗折強(qiáng)度高的水泥，即盡量使用道路水泥或?qū)μ岣呖拐蹚?qiáng)度有利的含硅酸三鈣和鐵鋁酸四鈣高的水泥。

2 集料。過去，通常認(rèn)為集料是砼的惰性成份，除了粒徑和級配外，它對路面砼的性能影響很小，但試驗(yàn)表明，粗集料的種類、壓碎值、最大粒徑、針片狀含量、級配、軟弱顆粒含量對抗折強(qiáng)度都有影響。良好的級配和粒型可使路面砼形成具有較大嵌鎖力的密實(shí)骨架結(jié)構(gòu)，對提高抗折強(qiáng)度有利。同時(shí)，由于路面砼的特殊受力方式（承受動載的反復(fù)沖擊），包括泥塊、土、石粉等的軟弱顆粒使集料界面粘結(jié)強(qiáng)度大大降低，從而使抗折強(qiáng)度降低很多。所以，路面砼對骨料的要求比一般砼更嚴(yán)格。

3 水泥用量和水灰比。抗壓強(qiáng)度的配合比設(shè)計(jì)中，水灰比和水泥用量是配制強(qiáng)度標(biāo)號的主要參數(shù)，在抗折強(qiáng)度的配合比設(shè)計(jì)中，水灰比定則仍然是行之有效必須遵循的基本原理。但是，由于影響砼抗折強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度的因素并非相同，部分因素甚至是相反的，單純增加水泥用量、降低水灰比，對抗折強(qiáng)度的提高不再明顯，反而造成經(jīng)濟(jì)上的不合算，所以《水泥砼路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB97 1987）中規(guī)定最大水泥用量不宜超過400kg/m3。

4 雙摻技術(shù)的應(yīng)用。我們選擇A因子（單摻粉煤灰），B因子（雙摻外加劑和粉煤灰）兩個因子，每個因子三個水平。以抗折強(qiáng)度為指標(biāo)，通過直接比較可知，A2（25%）> A3（30%）> A1（20%），B3（1.5%）> B2（1.0%）> B1（0）。再對試驗(yàn)結(jié)果作F檢驗(yàn)（計(jì)算過程略），F(xiàn)B> FA，表明雙摻效果比較好。因此，可以采用A2B3組合，即粉煤灰摻量（占水泥用量）25%，外加劑取水泥用量的1.5%。盡管抗折強(qiáng)度與外加劑摻量呈正相關(guān)關(guān)系，但從經(jīng)濟(jì)效益等方面考慮，外加劑摻量不宜再提高。綜合分析，由于摻加外加劑和粉煤灰后，砼的密度增加，有利于提高抗折強(qiáng)度。

二、攪拌及施工工藝的影響

當(dāng)前施工中，大多采用強(qiáng)制式攪拌站集中攪拌的供料方式，攪拌站采用微機(jī)控制，可為施工單位提供更可靠的配合比。但攪拌站要把好材料關(guān)和配合比調(diào)整關(guān)（理論配合比和施工配合比的調(diào)整）：原材料要按要求定期送檢，砂、石的含水量要隨時(shí)測定，以便及時(shí)調(diào)整配合比中的用水量和砂子用量，在夏季、多雨季節(jié)，測量砂、石含水量尤其重要。

攤鋪及成型工藝的選擇應(yīng)根據(jù)施工單位的設(shè)備、技術(shù)、管理、人員等實(shí)際情況，盡量選擇比較先進(jìn)的施工工藝，這是保證砼路面內(nèi)在密實(shí)度和外觀質(zhì)量的關(guān)鍵步驟之一。施工前應(yīng)根據(jù)砼路面施工進(jìn)度計(jì)劃，編制出一套合理并切實(shí)可行的施工組織設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場管理辦法，作好施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，加強(qiáng)過程控制，為整個工程的順利實(shí)施制定有力的保證措施。

三、試驗(yàn)方法、試件成型及養(yǎng)護(hù)條件的影響

在《普通砼力學(xué)性能試驗(yàn)方法》GBJ81 1985中，關(guān)于抗壓試件的制作及養(yǎng)護(hù)有專門的規(guī)定，但抗折試件的成型比較特殊。作為檢驗(yàn)評定砼路面強(qiáng)度高低的主要手段--小梁試件抗折強(qiáng)度檢驗(yàn)，強(qiáng)化嵌鎖和界面是保證抗折強(qiáng)度和小變形性能的基本措施，而增強(qiáng)集料的嵌鎖力與試件成型時(shí)的振動方式有很大的關(guān)系。我們對兩種成型方式的試件作對比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)用振搗棒制作的試件抗折強(qiáng)度偏低10%～ 20%。其存在差別的原因是由于折斷的橫斷面上振搗棒振動過的插孔，即小梁試件的中央幾乎沒有粗集料或僅有很少的粗集料，而振搗棒越粗，砼坍落度越小，這種影響越大，抗折強(qiáng)度降低得越多。

四、檢驗(yàn)和試驗(yàn)人員素質(zhì)的影響

工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)、熟練程度、工作責(zé)任心等對砼的抗折強(qiáng)度有很大的影響。對某一工程使用同一攪拌站生產(chǎn)的砼的兩個不同試驗(yàn)人員，不同月份抽取的砼抗折試塊作為樣本進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下：

1 甲、乙兩個試驗(yàn)人員所有抗折強(qiáng)度數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

從表1可見：X甲> X乙，S甲< S乙，說明甲試驗(yàn)員的業(yè)務(wù)素質(zhì)高于乙試驗(yàn)員業(yè)務(wù)素質(zhì)。通過以上分析可以看出，甲、乙兩雖然在配合比、原材料、攪拌工藝、成型方式都相同的情況下留置試塊，統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果卻不大相同，說明檢驗(yàn)試驗(yàn)人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)、工作態(tài)度是影響試驗(yàn)結(jié)果的不可忽視的重要因素。

五、結(jié)論

水泥砼是一種脆性材料，對配合比、原材料質(zhì)量、施工工藝及檢驗(yàn)試驗(yàn)等因素非常敏感，因此在組織水泥砼路面施工時(shí)，必須嚴(yán)格管理。在實(shí)際應(yīng)用中，還要從影響產(chǎn)品質(zhì)量的"人、機(jī)、料、法、測（檢測）、環(huán)"（即5M1E）幾個方面入手，確保工程質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]《水泥砼路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB97 1987）.人民交通出版社

[2]《水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTT012 1994），人民交通出版社

[3]李炎青.淺談如何提高施工中砼路面的抗折強(qiáng)度.《交通科技與經(jīng)濟(jì)》.2006