２０１０年１２月第７卷第４期 采圳土木与建筑 路用碾压混凝土配合比设计与应用 陈爱芝李华军张明春周明臣 （深圳市盐田港混凝土有限公司） １前言 路用碾压混凝土（Ｒｏｌｌｅｒ Ｃｏｍｐａｃｔｅｄ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ， ４混凝土配合比设计 ４。１材料组成 简称ＲＣＣ）是一种含水率低，通过振动碾压施工工 艺达到高密度、高强度的水泥混凝土。其特干硬性 的材料特点和碾压成型的施工工艺特点，使碾压混 凝土路面具有节约水泥、收缩小、施工速度快、强 度高、开放交通早等技术经济上的优势。碾压混凝 土路面工程是国家“八五”重点科技攻关项目，作 为高等级公路路面，它与普通水泥混凝土、沥青混 凝土路面相比，优势明显，有着广阔的推广应用前 景。 ①水泥：湖南东江水泥厂金磊５２５＃普通水泥； ②粉煤灰：东莞市虎门热电厂”级干排灰； ③碎石：粒径５￣２５ｍｍ，表观密度２７００ｋｇ／ｍ０ 压碎指标６％，振实容重１７００ｋｇ／ｍ ； ④砂：东莞市东江产河砂，细度模数２．８，表观 密度２６００ｋｇ／ｍ３； ⑤外加剂：广州高效液体减水剂 —ＦＤＮ２２０Ｎ， 含固量３Ｓ％，掺量１．０％； ⑥水：饮用水。 ４．２配合比设计方法 ２工程概况 １９９８年底，深圳市重点工程——东部快速通道 ——①根据设计要求，采用经验公式确定水灰比。 参照表１，取配制强度 ８＝６．４Ｍｐａ 盐坝高速公路建设正式启动，盐田至大梅沙段 隧道双向６车道路面工程采用碾压水泥混凝土路面。 ｃ／ｗ＝（Ｆ２８＋１．００７９—０。３４８５ｆｃｅ，ｆ）／１．５６８４ ＝２．８３ ３生产供应方式 ３５ 克服了现场搅拌的不足，保证了混凝土的质量， ｗ／ｃ＝ｏ．商品碾压混凝土的生产工艺先进于现场搅拌。盐田 港混凝土有限公司承接了这项生产任务。 陈爱芝，深圳市盐田港混凝土有限公司，高级工程师 地址：深圳市布吉街道布沙路１７２号南景豪庭星皓个阁１６号 电话：８４７３９６８８，Ｅ．ｍａｉｌ：ｃｈｅｎａｉｚｈｉ＠２ｌｃｎ．ｃｏｒｎ 注：水泥抗弯强度厂 ＿，＝８．５ＭＰａ ②采用改进ＶＣ法确定初步用水量 按规定的工作性要求，改进ＶＣ值２０￣４０ｓ，根 据体积法计算配合比材料组成，制备几组试件，测 定它们的改进ＶＣ值，从而确定初步用水量。经试验 得出初步用水量Ｗ＝１ｌＯｋｇ／ｍ３。 温度要在１０℃以上）； 亭亭＝；亭亭亭亭亭亭亭亭亭亭亭亭亭亭＝；亭亭亭亭亭亭亭亭亭亭享罕军军亭 亭亭亭亭 罕亭亭亭亭罕亭军亭亭罕亭 亭亭罕亭 亭享罕亭 “三掺”高性能混凝土与常规混凝土相比，每 立方混凝土可降低材料成本１０元左右。按年产６０万 立方“三掺”高性能混凝土计算，每年可为企业增 加６００万元的利润。 ④“三掺”高性能混凝土特别适于大体积混凝 土和地下、水下及海工混凝土； ⑤使用“三掺”高性能混凝土，可降低混凝土 ４结论 ①在一定范围内（粉煤灰掺量２０～３０％，矿渣 微粉掺量４Ｏ％以下，ＦＳ掺合料总掺量３０￣５０％）， 用Ｐ．０４２．５或Ｐ．１１４２．５硅酸盐水泥、矿渣微粉、粉煤 灰和高效减水剂组成复合胶凝体系，可配制出“三 掺”中低强度高性能混凝土； 成本１０元左右。 参考文献： 【１］吴中伟、廉慧珍著高性能混凝土，中国铁道出版社１９９９９：ｐｐ３８４－３８９ ［２］上海市工程建设规￣Ｄａ／ＷＯＳ一５０１－１９９９《粒化高炉矿渣微粉在水泥混凝土中应 用技术规程》 ［３】田培（译）用高炉矿渣微粉末的混凝土施工中的问题《“高炉矿渣微粉研究及 应用”论文集》上海市建筑科学研究院编审１９９７．１１：ｐｐｌＯｌ－１１ｏ ②“三掺”高性能混凝土与同等级普通粉煤灰 泵送混凝土后期力学性能基本一致，其早期强度稍 低，工作性、耐久性和水化热优于普通混凝土； ⑨“三掺”高性能混凝土的强度发挥对养护条 件比较敏感，要注意早期７ｄ的保温保湿养护（养护 ［４１王新友等。双掺磨细矿渣和高钙粉煤灰混凝土研究《矿渣微粉研究和应用论文 集》上海远东出版社２００３ １：ｐｐ１９１－１９６ 《“新世纪海峡两岸高性能混凝土研宄 Ｉ５】孟伟峰等。复掺混凝土性能的实验研究与应用”学术会议论文集》同济大学出版社２００２ ５：ｐｐ１１１・１１４Ｅ ８３ ２０１０年１２月第７卷第４期 表１路用碾压混凝土配合比设计指标参考表 变异系数 ８ ９ １０ １１ １２ １３ １４ 梁圳土木与律筑 １５ ｃｖ（ｏ／ｏ） 加成系数 １．０７ Ｐ ⑧正交试验优选配合比 采用Ｌ９（３４１正交表安排试验，因素与水平见表 ２；试验方案及混凝土配合比见表３；试验结果见表 ４。 １．０８ １．０９ １．１０ １．１１ １．１２ １．１３ １．１４ 成型方法：压振法，混凝土拌和物装模后将振 配制强度 ５．９ Ｆ２８ ６．０ ６．０ ６．１ ６．２ ６．２ ６＿３ ６．４ 动成型机置于试样表面，振至试样与模口齐平为止。 注：《碾压混凝土路面施工技术》杨金泉主编、Ｐ３８、表３－５。 表２因素与水平 ＼＼因素 Ａ Ｂ Ｃ Ｄ 承 ＼ Ｗ（ｋｇｌｍ ） ｃ＋Ｆ１（幻Ｉｍ ） １ ２ ３ １００ １０５ １１０ ３３５ ２９５ ３７５ ＼ 『（％） ７６ ８１ ７１ Ｆ（Ｏ／ｏ） １０ ２０ １５ 注：１．ｗ一水、Ｃ＋Ｆ１一水泥＋粉煤 、 ｇ一石子填充体积、Ｆ一粉煤 灰、２－粉煤灰取代方式为等量取代；外加剂掺量为１．０ ／ａ 成型后在标准条件下养生龄期测定强度。试样结果 如表３所示。 对３个表格的说明：表２是对因数与水平的分析， 表３是根据表２制定的混凝土配合比试验方案，表４ 是对以上９组配合比试验抗折强度、ＶＣ值及材料用 量综合指标汇总。从９组试验结果分析，２、４￣Ｊｔｖｇ值 大于６组，但这两组的的ＶＣ值偏大，抗折强度值偏 低。再看６组的结果较符合我们的要求，２８天抗折 强度达Ｎ７．２Ｍｐａ，ＶＣ值适中，用水量在１０５ｋｇ／ｍ 。 （理论要求最好控制在ｌＯＯｋｇ／ｍ０左右），所以得 表３试验方案及混凝土配合比 试验方案 试 验 号 Ｗ 『ｋｇ／ｍ３ ＋Ｆ１ Ｉｋｇｌｍ。 ３３Ｓ ２９５ ３７５ ３３５ ２９５ ３７５ ３３５ ２９５ ３７５ ｖｇ ／％ ７６ ８１ ７１ ８１ ７１ ７６ ７１ ７６ ８１ ｆ ，％ １Ｏ ２０ １５ １Ｓ １０ ２０ ２０ １５ １０ 配合Ｌｔｌｋｇｌｍ。 Ｗ １００ １００ １００ １０５ １０５ １０５ １１Ｏ １１Ｏ １１０ Ｃ ３０２ ２３６ ３１９ ２８５ ２６６ ３００ ２６８ ２５１ ３３８ Ｆ ３４ ５９ ５６ ５０ ３０ ７５ ６７ ４４ ３８ ７９６ ７４０ ８３６ ６９５ ９０１ ７３４ ８４＜０ ８０１ ６５２ Ｇ １２９２ １３７７ １２０７ １３７７ １２０７ １２９２ １２０７ １２９２ １３７７ Ｈ—ＦＤＮ２２０Ｎ ３３５ ２．９５ ３ ７５ ３ ３５ ２．９５ ３．７５ ３．３５ ２．９５ ３．７５ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １００ １００ １００ １０５ １０５ １０５ １１０ １１Ｏ １１０ 表４试验结果 编 Ｗ Ｃ＋Ｆ１ ／ｋｇ／ｍ。 ３３５ ２９５ ３７５ ３３５ ２９５ ３７５ ３３５ ２９５ ３７５ 表６测试结果 考核标准 改进ＶＣ值／ｓ Ｆ２８／ＭＰａ ５４ ４８ ５６ ３６ ３４ ３１ ２５ ２３ １８ ６．２ ｛ ／％ ７６ ８１ ７１ ８１ ７１ ７６ ７１ ７６ ８１ 项目 改进ＶＣ值／ｓ Ｆ７／Ｍｐａ 条件 ２０ｋｇ压重 检验结果 ２３ｓ～３ｌｓ 最小值４．９Ｍｐａ，平均值 ５．４Ｍｐａ 设计要求 ２０ｓ～４Ｏｓ 号 ／ｋｇ／ｍ。 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １００ １００ １００ １０５ １０５ １０５ １１Ｏ １１０ １１Ｏ ／％ １０ ２０ １５ １５ １０ ２０ ２０ １５ １０ ６．５ 标准养护 ５．９ 最小值６．ＯＭｐａ，平均值 Ｆ２８／Ｍｐａ ５．Ｏ１１４Ｐａ ６．５Ｍｐａ ６．０ ６．１ ７．２ ６．６ ６．７ ６．４ 出以下理论配合比，如表５所示。 ５实际应用情况 ‘ 盐田港混凝土有限公司按照所得配合比为盐 坝高速公路盐田至大梅沙段隧道路面工程生产 ｌＯ０００ｍ３碾压混凝土，填补了深圳市商品混凝土生 产企业生产碾压混凝土路面的空白。生产中我司采 用德国进口的利勃海尔搅拌设备生产，翻斗车进行 运输，运输途中用帆布遮盖，以防水份增发。在整 个生产过程控制稳定，供应及时，质量优良，受到 甲方、监理、施工单位的一致好评。帮助客户创造 表５理论配合比用量／ｋｇ／ｍ。 材料名称 材料用量／ｋｇ／ｍ３ 粉煤灰 ７５ 水泥 ３００ 砂 石 外加剂 ３ｌ７５ 水 １Ｏ５ ７３４ １２９２ 深圳港盐田港区三期工程高性能混凝土研究与应用 陈爱芝冯汉峰黄辉周明臣王国斌 （深圳市盐田港混凝土有限公司） 【摘要ｌ为提高混凝土在海洋环境中的耐久性，改善混凝土的施工性能、降低大体积混凝土的绝热水化放 热温升，通过选用优质混凝土外加荆和矿物掺和料、降低混凝土单方胶凝材料用量，配制优质的高性能 混凝土，满足特殊工程的高耐久性、优良施工性能的混凝土。 【关键词ｌ海水侵蚀耐久性矿物掺和料高性能混凝土 ０前言 混凝土作为目前应用最广、用量最多的人造建 筑材料，已经被广泛用于各个建设领域，尤其是海 洋资源的开发和利用不断发展的今天，大量海洋工 程如商港、渔港、军港、深水码头及海上采油平台 ①对混凝土的化学腐蚀：海水对混凝土可能造 成破坏的腐蚀性成份有硫酸盐、氯化物、碳酸盐、 碳酸氢盐、镁离子和碱一骨料反应等。 ②盐类结晶侵蚀：结晶侵蚀主要是碳酸盐侵蚀， 的建设，由于其长期处于海洋环境之中，受海水及 海洋大气的物理化学作用，因此，混凝土结构耐久 性问题显得尤为突出。 海水及盐渍地区地下水对混凝土有严重的侵 蚀作用，致使混凝土的使用寿命大幅度缩短。我国 东南沿海有着绵长的海岸线，内陆还有着大片的盐 渍地区，每年国家因混凝土及钢筋腐蚀所造成的经 济损失以亿元计，给国民的经济发展和现代化建设 造成严重的障碍。因此，对于处于海洋或恶性环境 （如高盐碱等）条件下混凝土的结构耐久性问题成 了土木工程界关注的焦点。 海洋环境中的混凝土因长期受到风浪、海洋大 气和海水腐蚀及冰冻等作用，易遭受破坏。尤其是 海水的腐蚀，对混凝土结构耐久性影响十分严重。 研究表明，海水对钢筋混凝土结构的腐蚀作用主要 有以下几方面： 陈爱芝，深圳市盐田港混凝土有限公司，高级工程师 碱与空气中的ＣＯ２作用生成含１０个结晶水的碳酸钠 晶体，其体积增Ｊ３Ｈ２．５倍，从而产生很大的结晶压力 破坏水泥石结构。 ③混凝土中钢筋的锈蚀 分析以上腐蚀特征，可以得到防止混凝土腐蚀 的基本思路。防止碱物理和化学腐蚀的技术途径是 提高混凝土的质量，如控制集料级配和泥含量、降 低水胶比、选用优质水泥及矿物掺和料、掺外加剂 等，以降低混凝土的总空隙率，提高密实度，则可 以减轻和防止混凝土耐碱性腐蚀。 对于混凝土中钢筋的保护，主要是增大保护层 厚度、控制混凝土结构裂缝、提高混凝土的抗碳化 和抗氯离子扩散能力及掺加钢筋阻锈剂等。 １工程概况 １．１工程环境调查 盐田国际集装箱码头三期工程，与隔海相 望，总投资约６０亿元，混凝土总量６０余万方，其中 涉及海工结构的混凝土约１６万余方，是国家重点发 展的四大深水港之一。 我们根据该工程所处地域的特殊性，为保证工 程质量，提高混凝土的耐久性，满足海工混凝土工 地址：深圳市布吉街道布沙路１７２号南景豪庭星皓个阁１６号 电话：０７５５．８４７３９６８８，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎａｉｚｈｉ＠２１ｃｎ．ｃｏｍ ＾ ＾ 一一 一＿ 一一＿一一一＇＿一 一 一 ＿一 ＿Ｈ 一 ＿Ｈ 样板工程，在竣工验收中被评为“广东省第一路”。 以下是实际生产中随机抽样测定的强度和稠度指 杯 ６所 ：． 凝土路面施工技术可加快施工进度。碾压混凝土中 掺适量粉煤灰，一方面可大幅度节约水泥，降低成 ６技术经济效果 由于碾压混凝土用水量比普通混凝土低得多， 水灰比也小，因此碾压混凝土强度增长速度快，七 天达到设计要求，由此可见碾压混凝土特别适用于 路面工程，可缩短养护周期提前开放交通。碾压混 取得较高的经济效益和社会效益；另一方面对提 ，本，较普通水泥路面混凝土节约水泥５０ｋ￣／ｍｓ以上， ， 高混凝土密实度耐久性有着积极作用。 参考文献： 【１１中华人民共和国行业标准（， ０１２—９４），公路水泥混凝土路面设计规范［２】碾压混凝土路面施工技术，杨金泉。・ 、。 ８５
