论文摘要
我国水泥混凝土路面发展的历史较短,特别是水泥混凝土路面的高等级公路、高速公路还是近些年才开始大量修建。一部分新修运营才几年的道路,混凝土路面已经出现相当严重的病害,如路面板磨耗、剥落、开裂与断板、缺棱掉角或起拱、塌陷等,严重影响行车安全与舒适性,其维修或重建的费用巨大,为此必须提高路面混凝土的耐久性。路面混凝土的破坏形式主要是断裂,因此要延长路面混凝土的使用寿命关键是:提高路面混凝土的抗折强度,改善路面混凝土的耐久性。国内外对粗、细集料性能对路面混凝土的影响的研究较多,本文系统研究了粗集料岩性、粗集料最大粒径、粗集料级配、表面形貌及粗集料中针片状含量、细集料级配及粗细程度、砂率等因素对路面混凝土的作用与影响,并探讨了粗集料对路面混凝土耐久性的影响。研究结果表明:粗集料岩性对路面混凝土存在一定的影响,由于母岩的吸水性不同,造成水灰比的大小有波动,影响混凝土的抗折强度;粗集料的最大粒径对路面混凝土的影响最大,包括混凝土的流变性、抗折强度、混凝土的离散性;粗集料级配、表面形貌及粗集料中针片状含量都对混凝土拌合物的流变性、硬化混凝土的力学性能存在一定的影响。对于常用抗折强度等级为4.5 MPa～5.0 MPa的路面混凝土,选用粗集料最大粒径在31.5mm～40.0mm之间的粗集料较合适;选用连续级配比单粒级好(禁止使用单粒级粗集料配制路面混凝土);选用碎石比卵石好;而且选用碎石粗集料的针片状含量不应超过12%。对于不同抗折强度等级的路面混凝土,存在一个最合理砂率值,此时混凝土的流动性最好,抗折强度相对最大。砂的级配及粗细程度对路面混凝土的影响也较明显。在配制抗折强度等级为4.5MPa～5.0MPa路面混凝土时,最好选用2区中砂,并且控制砂率在32%～34%之间。改善集料的加工质量,适当减小粗集料的最大粒径,保证集料良好的粒形和颗粒级配,都能大大改善路面混凝土的耐久性。通过本文的研究,对集料有了更深刻的认识,充分意识到要想使路面混凝土的等级、质量、耐久性进一步提高,必须严格控制生产、施工的每一个环节,当然原材料(粗、细集料的质量)非常重要。为我们在进行路面混凝土配合比设计时如何选择集料,施工时如何控制集料质量,最大限度地发挥集料在混凝土中的作用提供了理论依据。