2022年路面混凝土混合物的造壳技术.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 路面混凝土混合物的造壳技术摘要：本文论述路面混凝土分次投料搅拌造壳技术,可 改善水泥的分散性,可显著提高混凝土质量和耐久性,转变 了我国水泥混凝土路面传统的拌合物一次投料的落后工艺；通 过 应 用 证 明 , 裹 砂 石 法 造 壳 技 术 可 提 高 混 凝 土 强 度 10 20,在保证路面混凝土质量前提下,可节省水泥用 量 5 10,工艺简洁易行；关键词：路面混凝土裹砂石法造壳技术1 前言路面水泥混凝土通常是按砂、石、水泥、水一次投料的搅拌 工艺制备的,其质量简洁波动；使用将砂、石表面以水泥浆 为外壳包起来的造壳搅拌方法,可改善水泥的分散

2、性,使混 凝土的质量与耐久性得到显著提高；80 岁月,我国很多单位在讨论SEC 工法新技术的基础上,开发应用了“ 混凝土分次投料搅拌工艺” ；其目的在于通过新的搅拌工艺,获得高质量的混合物,提高混凝土强度,继而在满意原强度要求的前提下,节省水泥用量；依据大量的应用讨论结果,各种分次投料搅拌工艺均能名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 不同程度地提高混凝土强度；其中裹砂石法和净浆裹石法的增强成效最显著；分次投料工艺转变了我国水泥混凝土路面传统的混凝土混合物搅拌工艺,我们从分析混凝土破坏途径和增强机理动身,论述了裹砂石法的

3、应用讨论成效；2 混凝土的破坏途径硬化混凝土受力前在粗骨料和砂浆界面上存在很多微裂缝,称界面裂缝；这是由于水泥水化化学收 缩,硬化后干燥收缩在骨料界面上产生拉应力导致界面裂 缝；此外水分的迁移受到粗骨料阻挡,从而水分向界面集中 形成水膜,也是界面裂缝的根源；混凝土受力后,石子和砂 浆变形不一样又导致这种原生裂缝开展；此时 E 石 E 砂 浆,骨料粒子处于软基体内,在纵向压力下砂浆横向变形 内聚力 大于石子,从而在石子上下部位产生压应力,边侧产生拉应力,界面有脱离的倾向粘附力破坏 ；这种由于两相变形不等产生的界面拉应力使原生裂缝开展；可见裂缝的发源地是界面,然后向DM 谢勇成：路面混凝土混合物的

4、造壳技漱砂浆中延长,最终贯穿试件,最终导致破坏；界面 在受力前存在隐患,成为裂缝的发源地,界面拉应力的存在 又为裂缝开展供应条件；因此,只有增强界面和提高砂浆强 度才能阻挡裂缝开展；3 混凝土增强机理 3.1 改善孔结 构、强化水泥石 一般认为,水泥石是由凝胶、晶体、水与 孔组成的集合体；依据现代混凝土强度理论,水泥石内聚力 主要取决于水泥石基材的孔隙率、孔分布、孔级配、孔外形名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 等孔结构参数；所以水泥石从形成、进展直到破坏均与孔的发生和进展亲密相关；但孔隙率不是影响混凝土强度的唯独因

5、素,在孔隙率相怜悯形下,不同孔结构水泥石性能也不同；平均孔径小的强度高,0.1 m 以上的毛细孔微缝对强度和耐久性不利,0.05 m 以下的孔对强度及性能无影响,Mehta 证明,大于 1000A 的孔存在是强度和抗渗性下降的缘由；将大孔转变为小于 500A 的孔就可提高强度和抗渗性；由此可见,存在着调整孔级配来提高水泥石强度和耐久性的可能性；例如,采纳真空脱水,分次投料,重复振捣,加入外加剂、活性混合物,聚合物浸渍以及限制膨胀等工艺措施,均能达到调整孔结构,提高强度的方法；采纳分次投料造壳搅拌工艺,可使水泥石最可几孔径减少,增强显著,试验采纳灰砂比为12.5 ,W/c 0.5 的软练砂浆与造

6、壳砂浆作了强度和孔结构参数的比较,试验结果列表 1；不同砂浆对比试验结果表 1 试件强度MPa 孔名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 隙率cm2/g 比表面积m2/g 当量比表面积m2/ cm2 孔平名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 均水力半径最可几孔径分段孔体积含量cm3/g× ；10-2 中孔区100- 1000 大孔区1000- 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 15 页精选学习资料 - - - - -

7、 - - - - 2500 7500 5000 2500 1000 500 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 250 普通砂浆 30.80.107529.02270.037.079875002.0 802.3 502.7 363.4 406.2 307.7 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 44 造壳砂浆 39.20.104430.89295.933.850015960.7 0730.93 651.3 612.1 124.7 317.6

8、 19 从这些试验结果看出,造壳砂浆比一般砂浆的孔隙率只削减3,而强度却提高27,这主要是由于造壳砂浆和孔径分布得到了改善；第一,在大孔区,最可几孔径仅为名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 一般砂浆的21；在中孔区仅为63,可见采纳造壳搅拌工艺后,不仅能削减一些孔隙率,而且主要地可使毛细孔变细；其次,造壳砂浆的有害孔500. 含量仅为一般砂浆的6；第三,造壳砂浆孔隙当量比表面积和平均水力半径比 一般砂浆分别增加和削减 9；总之,最可几孔径变小,使渗水通路变细,加上平均水 力半径削减,提高了抗渗才能,对强度有害的大毛细

9、孔削减 24,这将对裂缝的引发和扩展起很大的阻滞作用,因而能 提高其强度及抗冲击性能；3.2 强化界面过渡层界面微观结构性质早已引起国内外学者的极大重视；研究说明,骨料和水泥石之间存在约几十微M 的界面层,它是由水化粗骨料表面,第一形成水膜层逐步被新生产物填充 而来；如水灰比大或泌水均会使水膜层厚度增加,在过渡层 会留下薄弱环节,所以只有减薄水膜层才能强化界面层；在传统的搅拌方法中,全部固相材料几乎同时倒入搅拌机,此时砂、石、水泥混合物中主要是固 气界面；在加水搅拌过程中,水必定要浸润全部的固相材料表面而形成固液界面,同时产愤怒 液界面,亦即在搅拌过程中有相当名师归纳总结 - - - - -

10、- -第 9 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 数量的气相残留在液、固相的包围之中；在新的裹砂石法中,大部分水优先与砂石表面接触形成固 液界面,骨料潮湿后形成液 气界面,基本上消逝了固 气界面；当水泥投入时,立刻粘附在骨料表面的水 膜层上,强化了水泥的水化历程,使第一生成的水化铝酸盐复盖在骨料表面限制CaOH2晶体扩散而强化了界面层；同时,残留的气体也必定少于传统工艺；当水泥浆体作为粘附剂时,其粘附力大小第一打算于水对骨料表面的潮湿效 应；裹砂石法潮湿本身说明水分子和骨料表面产生吸附作用 即范德华力 ,骨料表面的潮湿效应可供应全部砂石骨料周 界被水泥浆体包裹机会

11、,骨料间的孔隙被水泥浆体全部填 充；水泥浆对骨料潮湿面积越大,粘附力越大,故亲水性 好,表面粗糙的石灰岩,石英岩使砼强度提高得更多；此外,全部水加入搅拌过程中,稀浆中的水分向壳膜中 渗透；以及壳膜中的水泥粒子向稀浆中扩散；这样,渗透和 扩散过程,使固 液相均化,气相细化,改善了孔结构；4 粗骨料径影响 无论是道路混凝土,仍是一般混凝 土,其最薄弱环节,都处在骨料下缘,特别是粗骨料的下 缘；粗骨料粒径越大,其下缘处的水膜层也越厚；因此,当 道路混凝土采纳裹砂石搅拌工艺时,随着粗骨料最大粒径增名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - -

12、 - - 大,界面过渡层结构可得到更显著的改善；同时,仍由于粗骨料粒径增大,其表面积相对减小,造壳所需水泥量也减少；另外,骨料粒径增大也有利于造壳砂石形成连续相的骨架；所以随着粗骨料最大粒径的增大,水泥裹砂石混凝土的增强成效更显著列表 2粗骨料粒径影响表2 最大粒径mm 搅拌工艺坍落度cm 抗压强度MPa 提高率10 5-10 一般法裹砂石法 4.5 5.025.6 27.88.620 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5-20 一般法裹砂石法 4.5 4.525.1 26.1440 5-40 一般法裹砂石法 4

13、.0 4.525.2 29.617.5 从试验结果看出,当粗骨料最大粒径分别为10mm 、20mm 、40mm 时,以最大粒径40mm 的裹砂石混凝土增强成效为最好；这对于道路混凝土采纳粗骨料最大粒径 40mm 的拌合料是特别有利的；5 生产应用1裹砂石搅拌工艺为二次投料工艺,即造壳搅拌和匀化搅拌工艺；不同分次投料工艺的试验结果列表 3；从表 3 可看出,各种分次投料搅拌工艺的 7d 强度增长名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 率均高于28d强度增长率,其中裹砂石法的强度增长率最高；另外,从工艺角度考虑,净浆裹石法

14、为三次投料,而裹砂石法为二次投料,工艺简便易行；不同分次投料工艺的强度增长率表 3 种类 R7 R28 第一次其次次第三次常规法 00 水+砂+石+水泥 00 净浆法 12.26.7 水 1+水泥水2+砂石 +水 3 砂浆法 11.17.8 水 1+砂+水泥石 +水 20 裹砂法14.18.8 水 1+砂水泥石 +水 2 裹石法 12.19.5 水 1+石水泥砂+水 2 净浆裹石法 12.210.9 水 1+水泥水 2+ 石砂 +水 3 裹砂石法 14.012.0 水 1+ 砂+石水泥 +水 202 裹砂石法搅拌工艺方案如下：在此搅拌工艺方案中,下限为强制式搅拌机搅拌时间,上限为自落式搅拌机搅

15、拌时 间；第一次投料为：砂 + 石+70 水 包括砂石含水量 ；其次次投料为：水泥 +30 水；3福建闽清市政建设工程公司采纳裹砂石法进行了现场名师归纳总结 强度对比试验,其结果列于表4；强度对比试验结果表 4第 13 页,共 15 页搅拌工艺抗压强度MPa 强度相对值7d28d7d28d常规法21.230.1100100裹砂石法26.134.5123.1114.6由表4 可见,裹砂石法的强度增长值较高,R7 为 23.1 , R28为 14.6 ；因此,采纳裹砂石法后,C30混凝土的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 水泥用量由360kg/m3 降为

16、324kg/m3,可节省水泥10；此外,由于裹砂石法拌制的混凝土具有较高的早期强度,可加快施工进度,如大庆油田扩建工程让湖路立交桥30m 予应力钢筋混凝土T 梁的施工过程中,原先需7d 才能达到 85设计强度,采纳造壳任务,而且28d 强度由原先技术仅用 4d 就可达到 85的设计强度,不仅提前 9d 完成了的 42.3MPa 提高到 46.9MPa ；6 结语在所选定的试验条件下,各种分次投料搅拌工艺中,裹砂石法在不增加搅拌设备和生产治理人员,不延长搅拌时间的前提下,增强成效最好,而且投料次数少,适用性广适用于坍落度9cm的塑性和半干硬性混凝土,操作简便,易于推广；此外,裹砂石法混凝土抗渗性

17、、抗裂性、抗冻性及抗弯拉性均有明显的改善；裹 砂 石 法 搅 拌 工 艺 实 践 证 明 , 可 提 高 强 度 10 20 ,在保证道路混凝土质量前提下,可节省水泥 510；提高水泥混凝土路面质量,出路在于不断采纳混凝土路面施工新技术；而裹砂石法搅拌工艺是获得路面质量混凝土名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 15 页精选学习资料 - - - - - - - - - 混合物的有效途径；目前,洛阳震惊机械厂生产了一种裹砂石法的专用机械JDF350型混凝土搅拌机,该机有两个上料斗,一个装砂石,一个装水泥,全部搅拌过程按程序自动完成,排除了人为因素的影响；自1991年投放市场以来,受到施工单位好评；名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 15 页