【正文】 ：：：。9．施工配合比在進行混凝土配合比計算時，所有計算公式和相關(guān)參數(shù)表格中的數(shù)值均是以干燥狀態(tài)集料為基準的。而工地存放的砂石材料含有一定的水分，與配合比設(shè)計設(shè)計時存在差異，所以工地現(xiàn)場各種材料的世紀城亮銀趕工地煞石的實際含水量進行修正，修正后的配合比稱為“施工配合比”，每1m3中各種材料的用量為：水泥：砂：碎石：水：第四章 砂率、用水量和坍落度對路面混凝土強度影響研究路面混凝土配合比設(shè)計以 7 d 抗折強度為指標。根據(jù)經(jīng)驗公式計算水灰比，單位用水量等參數(shù)獲得初步配合比，試拌調(diào)整檢驗強度，獲得滿足工作性和強度要求的實驗室配合比。1．設(shè)計要求：高速公路路面工程用混凝土，要求混凝土設(shè)計彎拉強度標準值為， MPa（）?；炷劣蓹C械攪拌并振搗，采用滑模攤鋪機攤鋪，施工要求坍落度30～50 mm。2．組成材料： ，是實測水泥28 d抗折強度為7 MPa，水泥密度；中砂：表觀密度，；碎石：10～20 mm，表觀密度，振實密度；水：自來水。1．計算配制彎拉強度。公路路面變異水平等級為“低”，查表39得混凝土彎拉強度變異系數(shù)。根據(jù)設(shè)計要求，將以上參數(shù)代入式（541），混凝土配制彎拉強度為： 2．確定水灰比（）按彎拉強度計算水灰比。計算的水灰比是：3．確定砂率（），查表取混凝土砂率4．確定單位用水量（）由坍落度要求30~50 mm，取40 mm，水灰比W/C=，砂率34%代入式中，計算單位用水量：查表得最大單位用水量為，估取計算單位用水量。5．確定單位水泥用量（）將單位水泥用量，灰水比代入式中計算單位水泥用量：查表得滿足耐久性要求的最小水泥用量，由此取計算水泥用量。6．計算粗集料用量（）、細集料用量（）將上面結(jié)果代入方程組：求解得：砂用量；碎石用量驗算：碎石的填充體積，符合要求。初步配合比為、調(diào)整提出基準配合比1．試拌：取施工現(xiàn)場實際材料，配制混凝土拌和物。，各種材料用量為：水泥=378= kg；水=142= kg；砂=661= kg；碎石=1282= kg。2．測定工作性：測定坍落度，觀察粘聚性和保水性。調(diào)整配比：如流動性不符合要求，應在水灰比不變情況下，增減水泥漿用量；如粘聚性和保水性不符合要求，應調(diào)整砂率。測得坍落度為25 mm，低于設(shè)計坍落度35 mm～50 mm的要求。為此增加水泥漿用量3%， kg， kg再經(jīng)攪拌后測得坍落度為40，粘聚性，保水性良好。3．提出基準配合比：根據(jù)調(diào)整后，提出一個流動性、粘聚性和保水性均符合要求的基準配合比。換算為基準配合比為 。 強度的測定1．制備抗彎拉強度試件按基準配合比，增加和減少水灰比 ，用改變后的配合比制備抗彎拉強度試件。2．抗彎拉強度測定試件經(jīng) 7 d 在一定的溫度和濕度下養(yǎng)護后，按照規(guī)定換算為28 d的強度并測定其抗彎拉強度。3．換算工地配合比根據(jù)施工現(xiàn)場材料實際參數(shù)、砂石材料顆粒表面含泥量、含水率，把理論配比換算成后得出施工配合比。 參數(shù)的確定本研究選取砂率、用水量及坍落度三個因子作為考察因素，采用控制變量的簡單對比試驗方法，分析了它們對混凝土強度的影響，旨在為混凝土配合比設(shè)計和控制強度提供參考依據(jù)。1．砂率為了滿足混凝土強度要求以及施工工作性的要求，本研究通過室內(nèi)試驗，選取 、 三個水平的砂率進行試驗對比研究。2．用水量為了滿足混凝土強度要求以及施工工作性的要求，本實驗經(jīng)過試驗選取200 kg/m220 kg/m3和240 kg/m3三個水平的單位用水量進行實驗對比研究。3．坍落度為了滿足混凝土強度要求以及施工工作性的要求，本實驗經(jīng)過試驗選取60 mm、70 mm和80 mm三個水平的單位用水量進行實驗對比研究。 試驗方案的設(shè)計選定砂率34%，選定坍落度為40 mm，碎石為10～20 mm的混凝土配合比。則選定因素為砂率的，水平為34%、38%和42%的配合比設(shè)計方案見表41。選定坍落度為60 mm、70 mm和80 mm的配合比設(shè)計方案見表42。選定單位用水量為220 kg/m220 kg/m3和240 kg/m3的配合比設(shè)計方案見表43。表41 不同砂率的混凝土配合比設(shè)計方案試驗編號砂率水灰比坍落度水水泥砂碎石A134401434306711302A238401453466671294A342401483526621286表42 不同坍落度的混凝土配合比設(shè)計方案試驗編號砂率水灰比坍落度水水泥砂碎石B134601503006761312B234701533063121303B334801563126671294表43 不同用水量的混凝土配合比設(shè)計方案試驗編號砂率水灰比水水泥砂碎石C1342004006011167C2342204405711109C3342404805411051 試驗方案的實施1．準備模具試驗開始前，將100 mm100 mm100 mm的立方體模具和100 mm100 mm400 mm的長方體模具清理干凈，使內(nèi)表面沒有殘留混凝土，清理后刷上柴油以便在脫模的時候不損壞試件表面形態(tài)，并且要刷足夠的油，一旦油量不夠，脫模是將會很困難，很可能在脫模時將試件損壞，如圖41所示。圖41 試驗所用模具2．稱取材料，相應地稱取各材料裝入攪拌機（見圖42）攪拌。攪拌方法為：先預拌一次，即先涮膛，因為機器對正式拌和時的配合比影響很大（預拌很重要，對配合比的影響很大）。開動攪拌機，向攪拌機內(nèi)依次加入石子、砂和水泥，干拌均勻，然后慢慢地加入水，2 min內(nèi)將全部操作完成，水全部加入后，繼續(xù)拌和2 min。 然后做坍落度測定試驗，從開始加水時算起，全部操作必須在30 min內(nèi)完成。由于隨著攪拌時間的加長，混凝土的強度會變高，為控制不變因素，所以每組的攪拌時間都控制在120 s。圖42 試驗用攪拌機3．測試坍落度在攪拌后從混凝土中取料做坍落度試驗。用具有坍落度筒、振搗棒、尺子、漏斗和鐵鍬。坍落度筒為上口直徑100 mm，下口直徑200 mm，高300 mm，呈喇叭狀的筒。填裝方法：將坍落度筒放在剛板上，漏斗放在坍落度筒上，腳踩兩側(cè)踏板，拌和物分三層裝入筒內(nèi)，每層裝填的高度約占筒高的三分之一。每層用搗棒沿螺旋線由邊緣至中心插搗25次，不得沖擊。每次插搗應在界面上均勻分布。插搗筒邊混凝土時，搗棒可以稍稍傾斜。插搗底層時，搗棒應貫穿整個深度，插搗其他兩層時，應插透本層并插入下層約20mm～30 mm。提筒：裝填結(jié)束后，刮去多余的拌和物，并抹平筒口，清除筒底周圍的混凝土。隨即立即提起坍落筒，提筒在510 s內(nèi)完成，并使混凝土不受橫向力及扭力作用。從開始裝料到提出坍落度筒整個過程應在150 s內(nèi)完成。結(jié)果測定：在提起筒后，將筒平放在混凝土試樣一邊，用尺量試樣頂端到坍落度筒頂?shù)木嚯x，這個距離就是坍落度。坍落度試驗見圖43。圖43 坍落度試驗4．調(diào)整配合比若實測坍落度符合設(shè)計所用坍落度，則可以裝模成型，若不符合則調(diào)整配合比，再加入水泥漿拌合，知道坍落度符合為止。圖44 標準振動臺5．裝模振搗成型坍落度符合要求后，將混凝土裝入試模中用標準振動臺（見44）進行振搗。標準振動臺的頻率為每分鐘2800～3200次， mm， mm， kw。將試模放在振動臺上固定好，防止其自由跳動，將混凝土拌合物一次裝滿試模并稍為多加一些形成山頭狀。開動振動臺至混凝土表面呈現(xiàn)乳狀水泥漿時為止，振動過程中隨時添加混凝土拌合物充滿試模。震動結(jié)束后，用鏝刀刮除多余混凝土，并將表面初次抹平，待試件收漿后再次用鏝刀將試件仔細抹平， mm，見圖45。圖45 一組成型后的試件圖46 養(yǎng)護池6．脫模養(yǎng)護一天后即可以脫模，將試模放入養(yǎng)護池（見圖46）中養(yǎng)護。7．抗壓強度試驗（1）試驗方法將養(yǎng)護好的試件（見圖47）取出，檢查尺寸與形狀，使用SANS萬能試驗機（見圖48）進行試驗，將兩面相對光滑的面作為受壓面，幾何對中。圖47 養(yǎng)護7d的待測試件 （a） （b）圖48 SANS萬能試驗機（a）為控制部分，（b）為實驗部分（2）實驗分析 mm/min的速率加載時，試件所受的壓力也在迅速上升，當試件有明顯裂縫時，壓力上升開始變緩慢，并當試件接近破壞，并開始迅速變形，有混凝土碎片掉落時，控制臺界面上的荷載曲線將會達到峰值，峰值過后壓力并不是直線下降而是它將緩慢下降，這是由于在立方體試件破壞后，混凝土內(nèi)部粗集料與細集料，粗集料與從粗集料之間存在摩擦力和嵌擠力，所以他們的強度并不是直線下降，見圖49。受壓力作用的立方體試件在接近破壞時表面會出現(xiàn)裂縫，隨著荷載的不斷增加，裂縫增多并且混凝土表面呈片狀或條狀脫落，當荷載過了峰值，混凝土的粗集料會顯露出來，當荷載繼續(xù)增加時，粗集料也會掉落，這時的混凝土試件強度基本消失，試件表面剝落嚴重（見圖410），荷載曲線也將趨于平滑時，這時就可以停止加載，記錄極限破壞荷載，結(jié)果見表44。圖49 抗壓強度測試中力與位移的曲線8．抗彎拉強度試驗（1）試驗方法將試件安放在支座上，成型時的側(cè)面朝上，幾何對中后，緩慢降下承壓板，在使承壓板下降的過程中要一邊活動鐵棒一邊降下承壓板，當鐵棒無法輕松自由活動時立即停止下降，否則下降太快會直接將梁壓斷，放好試件后， mm/min，見圖411。圖410 抗壓強度試驗中加載結(jié)束后破壞的試件圖411 抗彎拉強度試驗中的梁受力破壞（2）實驗分析隨著荷載的逐漸增加，荷載曲線也在逐漸上升，當荷載出現(xiàn)裂縫時，曲線近乎直線下降，它不像抗壓強度試驗的曲線一樣緩慢下降，這是由于試件一旦出現(xiàn)裂縫，幾乎沒有任何力可以抵消所受壓力。當裂縫逐漸明顯、變寬時，曲線開始變平緩并趨于0，此時應停止試驗機油門，記下破壞荷載，見圖412，結(jié)果見表45。圖412 抗彎拉強度試驗中所受力與位移的曲線9．試驗結(jié)果水泥混凝土的立方體抗壓強度（MPa）按式（21）計算， MPa?；炷恋目磸澙瓘姸龋∕Pa）按式（23）計算， MPa。在對9組試驗進行抗壓強度測試后得到的結(jié)果見表（