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路面水泥混凝土配合比设计


路面水泥混凝土配合比设计

2009年4月5日

? 一、路面水泥混凝土原材料的基本要求 ? 混凝土混合料由水泥、粗集料、细集料、水与 外加剂等原材料组成。下面重点讲一下这些材料 基本要求及其主要指标的试验方法。 ? ㈠水泥 ? 1、特重、重交通路面宜采用旋窑道路硅酸盐水泥, 也可采用旋窑硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥;中、 轻交通的路面可采用矿渣硅酸盐水泥;低温天气 施工或有快通要求的路段可采用R型水泥,此外宜 采用普通型水泥。各交通等级路面水泥抗折强度、 抗压强度应符合下表的规定。

各交通等级路面各龄期的抗折强 度、抗压强度 特重交通 重交通 中、轻交 通

交通等级 龄期(d)

3

28

3

28

3

28

抗压强度(MPa), 25.5 57.5 22.0 52.5 16.0 42.5 ≥

抗折强度(MPa), 4.5 ≥

7.5

4.0

7.0

3.5

6.5

2、水泥进场时每批量应附有化学成分、物理、力 学指标合格的检验证明。各交通等级路面所使用水 泥的化学成分、物理性能等路用品质要求应符合下 表的规定。 各交通等级路面用水泥的化学成分和物理指标 水泥性能 特重、水泥性能 特重、水泥性能 特重、 重交通路面 中、重交通路面 中、重交通路面 中、 轻交通路面 轻交通路面 轻交通路面 铝酸三钙② 不 铝酸三钙② 不 铝酸三钙② 不 宜 > 7.0% 不宜 宜 > 7.0% 不宜 宜 > 7.0% 不宜 >9.0% >9.0% >9.0%

铁铝酸四钙② 不 铁铝酸四钙② 不 铁铝酸四钙② 不 宜 <15.0% 不宜 宜 <15.0% 不宜 宜 <15.0% 不宜 <12.0% <12.0% <12.0%
游离氧化钙② 不 游离氧化钙② 不 游离氧化钙② 不 得 > 1.0% 不得 得 > 1.0% 不得 得 > 1.0% 不得 >1.5% >1.5% >1.5%

氧化镁① 不得 > 氧化镁① 不得 > 氧化镁① 不得 > 5.0% 不得>6.0% 5.0% 不得>6.0% 5.0% 不得>6.0%
三氧化硫① 不得 三氧化硫① 不得 三氧化硫① 不得 > 3.5% 不得 > 3.5% 不得 > 3.5% 不得 >4.0% >4.0% >4.0%

碱含量 Na20+ 0.658K2O≤0.6% 怀疑 有碱活性集料时, ≤0.6%;无碱活性集 料时,≤1.0% 混合材种类② 不得 掺窑灰、煤矸石、 火山灰和粘土,有 抗盐冻要求时不得 掺石灰、石粉 不得 掺窑灰、煤矸石、 火山灰和粘土,有 抗盐冻要求时不得 掺石灰、石粉

碱含量 Na20+ 0.658K2O≤0.6% 怀疑 有碱活性集料时, ≤0.6%;无碱活性集 料时,≤1.0% 混合材种类② 不得 掺窑灰、煤矸石、 火山灰和粘土,有 抗盐冻要求时不得 掺石灰、石粉 不得 掺窑灰、煤矸石、 火山灰和粘土,有 抗盐冻要求时不得 掺石灰、石粉

碱含量 Na20+ 0.658K2O≤0.6% 怀疑 有碱活性集料时, ≤0.6%;无碱活性集 料时,≤1.0% 混合材种类② 不得 掺窑灰、煤矸石、 火山灰和粘土,有 抗盐冻要求时不得 掺石灰、石粉 不得 掺窑灰、煤矸石、 火山灰和粘土,有 抗盐冻要求时不得 掺石灰、石粉

安定性①雷氏夹 或蒸煮法检验必 须合格蒸煮法检 验必须合格

安定性①雷氏夹 或蒸煮法检验必 须合格蒸煮法检 验必须合格

安定性①雷氏夹 或蒸煮法检验必 须合格蒸煮法检 验必须合格

标准稠度需水量 标准稠度需水量 标准稠度需水量 不宜>28%不宜 不宜>28%不宜 不宜>28%不宜 >30% >30% >30%

烧失量②不得 >3.0%不得 >5.0%

烧失量②不得 >3.0%不得 >5.0%

烧失量②不得 >3.0%不得 >5.0%

比表面积宜在 300—450m2/ kg宜在300— 450m2/kg
细度(80μm)②筛 余量不得>10% 筛余量不得 >10%

比表面积宜在 300—450m2/ kg宜在300— 450m2/kg
细度(80μm)②筛 余量不得>10% 筛余量不得 >10%

比表面积宜在 300—450m2/ kg宜在300— 450m2/kg
细度(80μm)②筛 余量不得>10% 筛余量不得 >10%

初凝时间①不早 初凝时间①不早 初凝时间①不早 于1.5h不早于 于1.5h不早于 于1.5h不早于 1.5h 1.5h 1.5h

终凝时间②不 迟于10h不迟 于10h

终凝时间②不 迟于10h不迟 于10h

终凝时间②不 迟于10h不迟 于10h

28d干缩率 *② 28d干缩率 *② 28d干缩率 *② 不得>0.09%不 不得>0.09%不 不得>0.09%不 得>0.10% 得>0.10% 得>0.10% 耐磨性 *②不得 耐磨性 *②不得 耐磨性 *②不得 >3.6kg/m不 >3.6kg/m不 >3.6kg/m不 得>3.6kg/m2 得>3.6kg/m2 得>3.6kg/m2

? 注:*28d干缩率和耐磨性试验方法采用《道路硅 酸盐水泥》(CB l3693)标准。 ? ? 3、选用水泥时,除满足上述表的各项规定外,还 应通过混凝土配合比试验,根据其配制弯拉强度、 耐久性和工作性优选适宜的水泥品种、强度等级。 ? 4、采用机械化铺筑时,宜选用散装水泥。散装 水泥的夏季出厂温度:南方不宜高于65℃,北方 不宜高于55℃;混凝土搅拌时的水泥温度:南方 不宜高于60℃,北方不宜高于50℃,且不宜低于 10℃。

? 5、当贫混凝土和碾压混凝土用做基层时,可使用 各种硅酸盐类水泥。不掺用粉煤灰时,宜使用强 度等级32.5级以下的水泥。掺用粉煤灰时,只能使 用道路水泥、硅酸盐水泥、普通水泥。水泥的抗 压强度、抗折强度、安定性和凝结时间必须检验 合格。 ? ㈡粗集料 ? 1、粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、 碎卵石和卵石,并应符合下表的规定。高速公路、 一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三、四级 公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级, 无抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾压 混凝土及贫混凝土基层可使用Ⅲ级粗集料。有抗 (盐)冻要求时,I级集料吸水率不应大于1.0%;Ⅱ 级集料吸水率不应大于2.0%。

碎石、碎卵石和卵石技术指标
技 术 要 求




I级 Ⅱ级 Ⅲ级

碎石压碎指标(%)
针片状颗粒含量(按质 量计%)

<10
<5

<15
<15

<20①
<20②

含泥量(按质量计%)
有机物含量(比色法) 硫化物及硫酸盐(按 SO3质量计%) 岩石抗压强度

<0.5
合格

<1.0
合格

<1.5
合格

<0.5

<1

<1

火成岩不应小于100MPa;变 质岩不应小于80MPa;水成岩 不应小于60MPa >2500kg/m3

表观密度

松散堆积密度 空隙率 碱集料反应

>1350kg/m3 <47% 经碱集料反应试验后,试件 无裂缝、酥裂、胶体外溢等 现象,在规定试验龄期的膨 胀率应小于0.10%。

注:①Ⅲ级碎石的压碎指标,用做路面时,应小于 20%;用做下面层或基层时,可小于25%; ②Ⅲ级粗集料的针片状颗粒含量,用做路面时,应 小于20%;用做下面层或基层时,可小于25%。

? 2、用做路面和桥面混凝土的粗集料不得使用不分 级的统料,应按最大公称粒径的不同采用2~4个 粒级的集料进行掺配,并应符合下表合成级配的 要求。卵石最大公称粒径不宜大于19.0mm;碎卵 石最大公称粒径不宜大于26.5mm;碎石最大公称 粒径不应大于31.5mm。贫混凝土基层粗集料最大 公称粒径不应大于31.5mm;钢纤维混凝土与碾压 混凝土粗集料最大公称粒径不宜大于19.0mm。碎 卵石或碎石中粒径小于75μm的石粉含量不宜大于 1%。

粗集料级配范围

径 级配 4.75~16 2.36 4.75 9.50

方筛孔尺寸 (mm)
16.0 19.0 26.5 31.5 37.5 累 计 筛 余 (以 质 量 计) (%) 95~ 100 85~ 100 40~ 60 0~ 10

合 成 级 配

4.75~19 4.75~26.5

95~ 100
95~ 100 95~ 100 95~ 100

85~ 95
90~ 100 90~ 100 80~ 100 95~ 100 95~ 100

60~ 75
70~ 90 75~ 90 0~15 80~ 100 85~ 100 95~ 100

30~ 45
50~ 70 60~ 75 0 0~ 15 40~ 60 55~ 70

0~ 5 25~ 40 40~ 60

0 0~ 5 20~ 35 0

4.75~31.5
4.75~9.5 9.5~16 粒 级 9.5~19 16~26.5 16~31.5

0~ 5

0

0 0~15 25~ 40 0 0~10 0 0~10 0

95~ 100

85~ 100

55~ 70

25~ 40

? ㈢细集料 ? 1、细集料应采用质地坚硬、耐久、洁净的天然砂、 机制砂或混合砂,并应符合下表的规定。高速公 路、一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三、 四级公路混凝土路面使用的砂应不低于Ⅱ级,无 抗(盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面、碾压混 凝土及贫混凝土基层可使用Ⅲ级砂。特重、重交 通混凝土路面宜使用河砂,砂的硅质含量不应低 于25%。

细集料技术指标 技 项 目 I级 机制砂单粒级最大压碎 指标(%) <20 Ⅱ级 <25 Ⅲ级 <30 术 要 求

氯化物(氯离子质量计%)
坚固性(按质量损失计%)

<0.01
<6

<0.02
<8

<0.06
<10

云母(按质量计%)

<1

<2

<2

天然砂、机制砂含泥量 (按质量计%)

<1 0

<2 <1

<3 <2

天然砂、机制砂泥块含 量(按质量计%) 机制砂MB值<1.4或合格 石粉含量②(按质量计%) 机制砂MB值≥1.4或不合 格石粉含量(按质量计%)
有机物含量(比色法) 硫化物及硫酸盐(按S0质 量计%) 轻物质(按质量计%)

<3
<1 合格 <0.5 <1

<5
<3 合格 <0.5 <1

<7
<5 合格 <0.5 <1

机制砂母岩抗 压强度
表观密度

火成岩不应小于100MPa;变质岩不 应小于80MPa;水成岩不应小于 60MPa。 >2500kg/m3

松散堆积密度
空隙率

>1350kg/m3
<47% 经碱集料反应试验后,由砂配制的 试件无裂缝、酥裂、胶体外溢等现 象,在规定试验龄期的膨胀率应小 于0.10%

碱集料反应

? 注:①天然Ⅲ级砂用做路面时,含泥量应小于3%; 用做贫混凝土基层时,可小于5%;②亚甲蓝试验 MB试验方法见《公路水泥混凝土路面施工技术规 范》附录B。 ? 2、细集料的级配要求应符合下表的规定,路面和 桥面用天然砂宜为中砂,也可使用细度模数在 2.0~3.5之间的砂。同一配合比用砂的细度模数变 化范围不应超过0.3,否则,应分别堆放,并调整 配合比中的砂率后使用。

细集料级配范围

砂分 级 粗砂

中砂
细砂

方 筛 孔 尺 寸 (mm) 0.15 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75 累 计 筛 余 (以 质 量 计 ) ( % ) 90~ 80~ 71~ 35~ 5~35 0~10 100 95 85 65 90~ 70~ 41~ 10~ 0~25 0~10 100 92 70 50 90~ 55~ 16~ 0~25 0~15 0~10 100 85 40

? 3、路面和桥面混凝土所使用的机制砂除应符合上 述两表规定外,还应检验砂浆磨光值,其值宜大 于35,不宜使用抗磨性较差的泥岩、页岩、板岩 等水成岩类母岩品种生产机制砂。配制机制砂混 凝土应同时掺引气高效减水剂。 ? 4、在河砂资源紧缺的沿海地区,二级及二级以下 公路混凝土路面和基层可使用淡化海砂,缩缝设 传力杆混凝土路面不宜使用淡化海砂;钢筋混凝 土及钢纤维混凝土路面和桥面不得使用淡化海砂。 淡化海砂除应符合上述两表要求外,尚应符合下 述规定: ? ⑴淡化海砂带人每立方米混凝土中的含盐量不应 大于1.0kg。 ? ⑵淡化海砂中碎贝壳等甲壳类动物残留物含量不 应大于1.0%。

? ⑶与河砂对比试验,淡化海砂应对砂浆磨光值、 混凝土凝结时间、耐磨性、弯拉强度等无不利影 响。 ? ㈣水

? 饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水。对水 质有疑问时,应检验下列指标,合格者方可使用。 ? 1、硫酸盐含量(按SO42-计)小于0.0027mg/mm3。 ? 2、含盐量不得超过0.005mg/mm3。 ? 3、pH值不得小于4。 ? 4、不得有油污、泥和其它有害杂质。

㈤外加剂 1、外加剂的产品质量应符合下表的各项技术指标。 供应商应提供有相应资质外加剂检测机构的品质检 测报告,检验报告应说明外加剂的主要化学成分, 认定对人员无毒副作用。
混凝土外加剂产品的技术性能指标
试验项 目
减水率 (%),≮ 泌水率 比(%), ≮ 缓凝 普通 高效 早强 缓凝 引气 高效 早强 缓凝 引气 减水 减水 减水 减水 减水 剂 剂 剂 减水 剂 剂 剂 剂 剂 剂

8
95

15
90

8
95

15
100

8
100

12
70 100 100

6
70

试验项 目 含气量 ( %)

缓凝 普通 高效 早强 缓凝 引气 高效 早强 缓凝 引气 减水 减水 减水 减水 减水 剂 剂 剂 减水 剂 剂 剂 剂 剂 剂 ≤3.0 ≤4.0 ≤3.0 <4.5 <5.5 >3.0 >3.0

>+9 凝结 初 时间 凝 90~ 90~ 90~ 0 (min) 终 +12 凝 0 1 d 抗压 3 强度 d 115 +12 0 140 130 +90 140 130 125

>+9 >+9 0 90~ 90~ 0 90~ +12 0 +90 135 100 115 130 100 95 +12 0

试验项目

普 通 减 水 剂

缓凝 高效 早强 缓凝 引气 高效 早强 缓凝 引气 减水 减水 减水 减水 剂 剂 剂 减水 剂 剂 剂 剂 剂 125 115 125 110 110 110 100 95

比 (%) ≮

7d 115 28 110 d

120
120 50

105
120 50

120
120 50

110
120 50

100
120 200

100
120 50

100
120 50

90
120 200

收缩率比 ( %) 120 28d,≯ 抗冻标号 对钢筋锈 蚀作用 50

应说明对钢筋无锈蚀危害

? 注:①除含气量外,表中数据为掺外加剂混凝土 与基准混凝土差值或比值; ? ②凝结时间指标“-”表示提前,“+”表示延 缓。 ? 2、引气剂应选用表面张力降低值大、水泥稀 浆中起泡容量多而细密、泡沫稳定时间长、不溶 残渣少的产品。有抗冰(盐)冻要求地区,各交通等 级路面、桥面、路缘石、路肩及贫混凝土基层必 须使用引气剂;无抗冰(盐)冻要求地区,二级及二 级以上公路路面混凝土中应使用引气剂。 ? 3、各交通等级路面、桥面混凝土宜选用减水 率大、坍落度损失小、可调控凝结时间的复合型 减水剂。高温施工宜使用引气缓凝(保塑)(高 效)减水剂;低温施工宜使用引气旱强(高效) 减水剂。选定减水剂品种前,必须与所用的水泥 进行适应性检验。

? 4、处在海水、海风、氯离子、硫酸根离子环境的 或冬季洒除冰盐的路面或桥面钢筋混凝土、钢纤 维混凝土中宜掺阻锈剂。 ? 二、路面水泥混凝土的基本性能 ? 路面水泥混凝土配合比设计在兼顾经济性的同 时应满足工作性、弯拉强度(抗折强度)、耐久性三 项基本性能的要求。
? ㈠工作性:工作性包括流动性、可塑性、稳定性、 易密性这四方面的含义。工作性好的混凝土拌和 物应在运输、浇筑和捣实过程中要有较好的流动 性、可塑性,并不易产生分层、泌水和易于捣实。 反映工作性的指标主要有坍落度、维勃稠度和振 动粘度系数。

? 1、影响工作度的因素 ? ⑴水泥特性的影响:水泥的品种、细度、矿物组成 以及水泥中的混合材料掺量等都会影响需水量。由于 不同品种的水泥达到标准稠度的需水量不同,所以不 同品种水泥配制成的混凝土拌和物具有不同的工作性。 通常普通水泥的混凝土拌和物比矿渣和火山灰水泥的 工作性好;矿渣水泥拌和物的流动性虽大,但粘聚性 差,易泌水离析;火山灰水泥流动性小,但粘聚性最 好。此外,水泥细度对混凝土拌和物的工作性亦有影 响,适当提高水泥的细度可改善混凝土拌和物的粘聚 性和保水性、减少泌水和离析现象。 ? ⑵集料特性的影响:集料的特性包括集料的最大粒 径、形状、表面纹理(卵石和碎石)、级配和吸水性等, 这些特性不同程度地影响新拌混凝土的工作性。其中 最为明显的是,卵石拌拌制的混凝土拌和物较碎石的 好。集料的最大粒径增大,可使集料的总表面积减少, 拌和物的工作性随之改善。此外,具有优良级配的混 凝土拌和物具有较好的工作性。

? ⑶集浆比的影响:集浆比就是单位混凝土拌和物中, 集料绝对体积与水泥浆绝对体积之比。水泥浆在混凝 土拌和物中,除了填充集料间的空隙外,还包裹集料 的表面,以减少集料颗粒间的摩阻力,使混凝土拌和 物具有一定的流动性。在单位体积的混凝土拌和物中, 如水灰比保持不变,则水泥浆的数量越多,拌和物的 流动性愈大。但若水泥浆数量过多,则集料的含量相 对减少,达一定程度时,将会出现流浆现象,使混凝 土拌和物的粘聚性和保水性变差;同时对混凝土的强 度和耐久性也会产生一定的影响。此外水泥浆数量增 加,就要增加水泥用量提高混凝土的单价。相反若水 泥浆数量过少,不足以填满集料的空隙和包裹集料表 面,则混凝土拌和物粘聚性变差,甚至产生崩坍现象。 因此,混凝土拌和物中水泥浆数量应根据具体情况决 定,在满足工作性要求的前提下,同时要考虑强度和 耐久性要求,尽量采用较大的集浆比(即较少的水泥浆 用量),以节约水泥用量。

? ⑷水灰比的影响:在单位混凝土拌和物中,集浆比 确定后,即水泥浆的用量为一固定数值时,水灰比 即决定水泥的稠度。水灰比较小,则水泥浆较稠, 混凝土拌和物的流动性亦较小,当水灰比小于某一 极限以下时,在一定施工方法下就不能保证密实成 型;反之,水灰比较大,水泥浆较稀,混凝土拌和 物的流动性虽然较大,但粘聚性和保水性却随之变 差。当水灰比大于某一极限以上时,将产生严重的 离析、泌水现象。因此,为了使混凝土拌和物能够 密实成型,所采用的水灰比值不能过小;为了保证 混凝土拌和物具有良好的粘聚性和保水性,所采用 的水灰比值又不能过大,在实际工作中,为增加拌 和物的流动性时,必须保证水灰比不变,同时增加 水和水泥用量,否则将显著降低混凝土的质量。因 此,决不能以单纯改变用水量的办法来调整混凝土 拌和物的流动性。在通常使用范围内,当混凝土中 水量一定时,水灰比在小的范围内变化,对混凝土 拌和物的流动性影响不大。

? ⑸砂率的影响:砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总 质量的百分率。在水泥浆一定的条件下,当砂率过大时, 砂的总表面积过大,混凝土拌和物就显得干稠、流动性 小;当砂率过小时,虽然骨料的总表面积减少,但由于 砂浆用量不足,不能在粗骨料的周围形成足够的砂浆层 来起润滑作用,因而使混凝土拌和物的流动性降低。因 此,在不同的砂率中应有一个合理的砂率值。这就是最 优砂率,就是在用水量和水泥用量一定的情况下,能使 混凝土拌和物获得最大的流动性,且能保持粘聚性和保 水性的良好的砂率。 ? ⑹外加剂的影响:在拌制混凝土拌和物时,加入适量 的外加剂,可在不增加水泥用量的情况下,改善拌和物 的工作性。如加入减水剂、保塑剂、流化剂等。 ? ⑺环境条件的影响:引起混凝土拌和物工作性降低的 环境因素主要有:温度、湿度和风速。主要是由于温度、 湿度和风速对混凝土拌和物蒸发率以及温度对水泥水化 率的影响而引起的坍落度的变化。

? ⑻时间的影响:混凝土拌和物的坍落度随时间增 长而逐渐减小,称为坍落度损失。这主要是由于 拌和物中自由水随时间而蒸发以及水泥早期水化 作用而造成的坍落度损失。 ? 2、改善水泥混凝土拌和物工作性的措施 ? ⑴调节混凝土的材料组成:在保证混凝土强度、 耐久性和经济性的前提下,适当调整混凝土的组 成配合比例以提高工作性; ? ⑵掺加各种外加剂:如减水剂、流化剂等均能 提高混凝土的工作性,同时能提高强度、耐久性 和节约水泥; ? ⑶提高振捣机械的效能:由于振捣效能提高, 可降低施工条件对混凝土拌和物工作性的要求, 因而保持原有工作性能亦能达到捣实的效果。

? ㈡混凝土抗折强度 ? 水泥混凝土路面设计施工和质量评定的首要技术 指标是抗折强度,这一点与其他水泥混凝土结构中 使用抗压强度作为第一强度指标不同。一般情况下 抗折强度随抗压强度的增加而增加,呈现出比较好 的对应关系,可以用抗压强度作为参考指标,最终 评定指标还是以抗折强度为依据。但抗折强度主要 依赖与材料的均匀性及其集料界面的粘结强度,对 原材料及配合比相关参数要求较为严格;而抗压强 度则不同,它对混凝土的均匀性及其界面强弱的敏 感性相对低得多。因此,在水泥路面配合比设计中 要以抗折强度为设计依据;不能以抗压强度为标准, 使用普通混凝土配合比设计的方法来替代水泥路面 混凝土配合比设计。 ? 1、影响抗折强度的因素 ? ⑴原材料对抗折强度的影响 ? ①水泥抗折强度和体积稳定性的影响

? 水泥抗折强度一般比同水灰比混凝土抗折强度高 2MPa左右。农村公路四级水泥路面一般采取轻型 标准,要求设计抗折强度为4MPa,配制强度一般 在5 MPa左右,这就要求所采用水泥的抗折强度一 般要≥6.5MPa,所以应采用42.5级(抗压强度≥42.5 MPa,抗折强度≥6.5 MPa)以上水泥。 ? 水泥的安定性如不佳,收缩变形大,路面内部 出现较多细缝,对混凝土路面的抗折强度有重大 影响。所以对路用水泥严格限制游离氧化钙含量 不大于1.0%,从保障混凝土路面的抗折强度来看, 应禁止掺用煤矸石、石灰石、粘土、火山灰和窑 灰五种混合材料。 ? ②粗集料对抗折强度的影响

? a、强度和压碎值 ? 实践表明,粗集料的强度和压碎值偏低,很难配 制出高速公路、一级公路最小施工抗折强度5.5MPa 的混凝土。粗集料岩石的立方体抗压强度值宜为所 配混凝土标号的1.2倍~1.5倍;对压碎值的要求也比 较严格,高速公路、一级公路、二级公路及有抗 (盐)冻要求的三、四级公路混凝土路面使用的粗 集料中碎石的压碎值应小于15%,卵石的应小于14%。 ? b、最大粒径 ? 最大粒径不宜过大,有利于得到较高的混凝土 弯拉强度,有利于防止混凝土离析和塌边,有利于 摊铺机布料摊铺。因此,《公路水泥混凝土路面施 工技术规范》规定碎石的最大公称粒径不应大于 31.5mm,卵石的最大公称粒径不应大于19.0mm。实 践表明,对于滑模摊铺混凝土路面粗集料的最大粒 径,碎石采用30mm,砾石采用20mm,效果较好。

? c、外形和级配
? 粗集料针片含量小,球形率高,级配优良,实 积率大时的单位水泥用量的抗压强度高。充填实积 率高,粗集料提供的嵌锁力大,抗折强度亦增大, 碎石的静抗压强度较大。高等级公路上粗集料级配 应按捣实密度最大的实测比例控制。 ? d、集料的含土(泥)量和软弱颗粒的影响 ? 试验表明,粗集料中的土对混凝土性能影响最 大的是抗折强度和硬化混凝土的收缩,随着含土增 加,抗折强度线性降低,干缩明显直线上升。因此, 必须从保证抗折强度和减小收缩的角度,严格控制 含土量,《公路水泥混凝土路面施工技术规范》规 定Ⅰ级碎石含泥量<0.5%,Ⅱ级<1%;Ⅰ级碎石泥 块含量为0,Ⅱ级<0.2%。

? ③砂细度模数的影响 ? 试验表明,随着砂细度模数增加,抗折强度均略 有增大。当砂越来越粗时,砂对嵌锁力的贡献增强, 而嵌锁力提高必然带来抗折强度的增大。但当砂较粗 时,将引起混凝土拌和物严重泌水、路表构造过深、 路表不平整等。因此,综合考虑各种因素影响,应优 先选用细度模数在2.3~3.2之间的中砂或编细的粗砂, 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》规定细度模数 在2.0~3.5之间。 ? ⑵配合比参数对抗折强度的影响 ? ①单位水泥用量对抗折强度的影响 ? 试验表明,单位水泥用量由250kg/m3增加到 400kg/m3,随着水泥用量增大,混凝土抗折强度和抗压 强度均上升,但抗折强度提高小得多。单位水泥用量 增大100 kg/m3时,抗压强度可提高35%左右,但碎石 混凝土仅增加12%左右,所以单纯增大水泥用量增加 抗折强度并非很有效,也不经济。

? ②水灰比对抗折强度的影响 ? 在相同水泥用量条件下,随着水灰比增加(或 减小),抗折强度缓慢下降(上升),抗压强度则 下降(上升)较快,当碎石混凝土水灰比由0.5降低 到0.4时,抗折强度只增加12%左右,而抗压强度可 增加30%左右。 ? 因此,前述单独使用单位水泥用量提高抗折强度时, 如果不同时降低水灰比,则效果有限;只有同时采 用增大单位水泥用量和降低水灰比两条措施,才能 使抗折强度有较明显的提高。 ? ③单位用水量的影响 ? 当水泥用量一定的情况下,增大单位用水量相 当于增大了水灰比引起强度下降,当单位用水量过 大会造成严重泌水和离析现象。一般而言,单位用 水量对抗折强度及抗磨性的影响要大于水灰比和单 位水泥用量。

? ④含气量 ? a、振动粘度系数
? 含气量增加,混凝土的工作性提高,振动粘度系 数曲线降低,便于振捣,易于密实。 ? b、抗折强度 ? 随着含气量增大,混凝土抗折强度先增大,然后 再减小。试验表明,当含气量控制在3%~6%之间 时,抗折强度可提高10%~15%,在不提高水泥用 量的条件下,抗折强度提高到上述幅度是十分难 得的。 ? c、抗压强度 ? 试验研究表明,引气混凝土抗压强度随着含气量 增大而线性下降,国内外试验都证明了这一点。

? 2、影响抗折强度各种因素的综合控制 ? ⑴粗集料的种类和最大粒径 ? 碎石和砾石混凝土都可以生产出优质的水泥混凝 土路面,但砾石混凝土宜采用最大粒径20mm,碎 石混凝土宜为30mm。这是获得抗折强度高、耐疲 劳极限高和变形性小的优质混凝土路面的因素之 一。 ? ⑵集料含土(泥)量 ? 水泥混凝土路面应更严格限制集料中的含土(泥) 量,砂的含泥量不得大于2%,粗集料不得大于1%。 ? ⑶砂的细度模数 ? 水泥混凝土路面宜采用细度模数为2.6左右(适宜 的细度模数范围在2.3~3.2)的中砂偏粗的砂,这 样抗折强度及变形性能均较好。

? ⑷水泥中的游离氧化钙含量

? 作为动载结构使用的水泥应更严格限制游离氧化 钙的含量,使用安定性好的水泥,减少细缝,提 高抗折强度。《公路水泥混凝土路面施工技术规 范》规定特重、重交通的游离氧化钙的含量不得 大于1.0%,中、轻交通的游离氧化钙的含量不得 大于1.5%。 ? ⑸水灰比和单位用水量
? 路面混凝土在施工密实的水灰比范围内,应尽量 用高效保塑引气减水剂达到较小的水灰比0.38~ 0.44,并严格控制单位用水量,使滑模摊铺最大用 量不大于160kg/m3、三辊轴机组摊铺不大于153 kg/m3,小型机具摊铺不大于150 kg/m3,保证水 泥混凝土路面有较高的抗折强度、抗变形性和耐 久性。

? ⑹单位水泥用量 ? 路面混凝土的单位水泥用量不宜过大,过大会使水 泥浆量增多,集料之间的嵌锁力减小,抗折强度提 高并不明显;同时,水泥浆量增大会使干缩变形加 大,抗磨性变差,路面混凝土经济性不好。《公路 水泥混凝土路面施工技术规范》规定水泥最大用量 不大于400kg/m3。 ? ⑺混凝土密实度 ? 混凝土路面的施工密实度不仅大大影响抗折强度, 而且影响抗磨性、抗渗性、抗冻性和耐油性。所以 在施工中,混凝土的振捣效果非常重要。 ? ⑻含气量 ? 道路混凝土中掺入引气剂已不局限于提高其抗冻性, 而且是改善水泥混凝土路面抗折强度、降低路面刚 度、减小变形性能,以及提高抗渗性、缓解各种化 学侵蚀和碱集反应等。

? ㈢混凝土耐久性 ? 水泥路面的设计年限一般在20~30年之间,在使用过程 中,受外部环境和行车荷载的反复作用,因此在路面混 凝土配合比设计中,仅仅满足弯拉强度的要求是远远不 够的,而且还必须要满足耐久性要求。耐久性主要包括 抗(盐)冻性、抗滑性、抗磨性、抗冲击性、耐疲劳性 等。影响耐久性的因素很多,如含气量、单位水泥用量、 单位用水量、水灰比、砂的细度模数、粗集料的最小用 量、混凝土密实度、面板的表面砂浆层厚度、面板的自 身强度等。经过反复试验和综合考虑各方因素对耐久性 影响,各指标要求符合以下要求: ? 1、含气量要求 ? 影响水泥混凝土的抗冻性最重要的因素是含气量,一般 不小于4,而满足耐久性其他性能的含量在3%~6%之间。 因此《公路水泥混凝土路面施工技术规范》规定有抗冻 要求的路面混凝土的含气量根据最大公称粒径不同控制 在4±0.5%~5±0.5%之间,有抗(盐)冻要求的平均提 高1%。

? 2、路面混凝土最大水灰比要求 ? 《公路水泥混凝土路面施工技术规范》规定三、四 级公路的最大水灰比为0.48,有抗冻要求的最大水灰 比为0.46,有抗盐冻要求的最大水灰比为0.44。 ? 3、最大单位用水量要求 ? 从混凝土路面所要求的抗折强度、小变形性能和耐 久性出发,滑模摊铺最大用量不大于160kg/m3、三 辊轴机组摊铺最大用量不大于153 kg/m3,小型机具 摊铺不大于150 kg/m3。 ? 4、最小水泥用量的要求 ? 三、四级公路42.5级水泥单位最小用量290 kg/m3, 有抗(盐)冻要求的三、四级公路42.5级水泥最小用 量315 kg/m3。 ? 5、水泥游离氧化钙及氧化镁的要求 ? 中、轻交通的游离氧化钙的含量不得大于1.5%,氧 化镁含量不得大于6%。

? 6、砂的细度模数要求
? 从满足抗磨性及其他耐久性要求得出的路面混凝 土适宜的细度模数在2.6左右,一般应在2.3~3.2之 间。 ? 7、粗集料最小用量及良好级配的要求 ? 路面混凝土从增加嵌锁力、密实度、小变形性能 和耐久性出要求发,要求粗集料要有较大的用量 和良好的级配,构成骨架密实结构。《公路水泥 混凝土路面施工技术规范》规定粗集料体积填充 率不宜小于70%。 ? 三、路面普通水泥混凝土配合比设计步骤 ? 普通混凝土配合比设计适用于滑模摊铺机、轨道 摊铺机、三辊轴机组及小型机具四种施工方式。

? ㈠计算初步配合比 ? 1、确定配制强度 ? ? ? ? ? ?

fr fc ? ? ts 1 ? 1.04cv

(公式1)

式中: fc——配制28d弯拉强度的均值(MPa); fr ——设计弯拉强度标准值(MPa); s ——弯拉强度试验样本的标准差(MPa); t ——保证率系数,按下表确定;

保证率系数 t (表1) 样本数n(组) 公路技术 等级 高速公路 一级公路 二级公路 三、四级 公路

3
1.36 0.95 0.72 0.56

6
0.79 0.59 0.46 0.37

9
0.61 0.46 0.37 0.29

15
0.45 0.35 0.28 0.22

20
0.39 0.30 0.24 0.19

? ——弯拉强度变异系数,应按统计数据 cv

在下表的规定范围内取值;在无统计数 据时,弯拉强度变异系数应按设计取值; 如果施工配制弯拉强度超出设计给定的 弯拉强度变异系数上限,则必须改进机 械装备和提高施工控制水平。

各级公路混凝土路面弯拉强度变异系数(表2) 高速 二级公 三、四级 一级公路 公路 路 公路 低 0.05 ~ 0.10 低 中 中 中 高

公路技术等级
混凝土弯拉强 度 变异水平等级 弯拉强度变异 系数 Cv允许变化范 围

0.05 0.10 0.10 0.15 0.10~ ~ ~ ~ ~ 0.15 0.10 0.15 0.15 0.20

? 2、水灰比( ? 碎石: W ?
C

W C

fc ? 1.0097 ? 0.3595 fs

)的计算和确定 1.5684 (公式2)

1.2618 ? 卵石:W ? (公式3) C f ? 1.5429 ? 0.4709 f ? ? 式中: ? W ——水灰比;
c s

C

? ?

——水泥实测28d抗折强度 应在(公式2)或(公式3)计算出的满足弯 拉强度值与下表(表3)满足耐久性要求的水灰比 中取小值

fs

混凝土满足耐久性要求的最大水灰比和最小单位水泥用量(表3)
高速公路 一级公路 0.44 三、四级 公路 0.48

公路技术等级 最大水灰比

二级公路 0.46

抗冰冻要求最大水灰比
抗盐冻要求最大水灰比 最小单位水泥用 量 (㎏/m3) 抗冰(盐)冻时 最小单位水泥用 量(kg/ m3) 42.5级 32.5级 42.5级 32.5级

0.42
0.40 300 310 320 330

0.44
0.42 300 310 320 330

0.46
0.44 290 305 315 325

3、确定砂率SP 砂率应根据砂的细度模数和粗集料种类,查下表 (表4)取值。 砂的细度模数与最优砂率关系(表4)

砂细度模数 碎石

2.2~ 2.5~ 2.8~ 3.1~ 3.4~ 2.5 2.8 3.1 3.4 3.7
30~ 34 28~ 32 32~ 36 30~ 34 34~ 38 32~ 36 36~ 40 34~ 38 38~ 42 36~ 40

砂率 SP(%)

卵石

? 4、单位用水量(WO)的计算与确定 ? 碎石:WO=104.97+0.309SL+11.27 C +0.61SP W (公式4) C ? 卵石:WO= 86.89+0.370SL+11.24 W +1.00SP (公式5) ? 式中: ? WO——不掺外加剂与掺合料混凝土的单位用水 量(kg/m3); ? SL——坍落度(mm),根据粗集料种类,由下面 (表5)或(表6)中选择适宜的坍落度; ? SP——砂率(%); C ? ——灰水比,水灰比的倒数。 W

混凝土路面滑模摊铺最佳工作性及最大用水量(表5)
指标 界限 最佳工作性

坍落度SL(mm)
卵石混凝土 20~40 碎石混凝土 25~50

允许波动范围
最大单位用水量

5~55
155 kg/m3

10~65
160 kg/m3

不同路面施工方式混凝土坍落度及最大单位用水量(表6)
摊铺方式 出机坍落度 (mm) 摊铺坍落度 (mm) 最大单位用水量 (kg/m3) 轨道摊铺机摊铺 40~60 20~40 碎石 156 卵石 153 三辊轴机组摊铺 30~50 10~30 碎石 153 卵石 148 小型机具摊铺 10~40 0~20 碎石 150 卵石 145

? 掺外加剂的混凝土单位用水量WOW=WO(1- 100 ) (公式6) ? 式中: ? WOW——掺外加剂混凝土的单位用水量 (kg/m3) ? β——所用外加剂剂量的实测减水率(%) ? 单位用水量就取计算值和(表5)或(表6) 的规定值两者中的小值。若实际单位用水量仅掺 引气剂不满足所取值,则应掺引气(高效)减水 剂;三、四级公路也可采用真空脱水工艺,采用 真空脱水工艺时,可先使用(公式4)或(公式5) 的计算单位用水量,允许采用比计算公式略大的 单位用水量,但在真空脱水后,核算脱水后剩余 用水量不应超过满足耐久性要求的最大水灰比 (表3)和最小用水量(表5或表6)。

?

? 5、单位水泥用量的计算与确定 ? CO=(C/W)WO (公式7) ? 式中: ? CO——单位水泥用量(kg/m3) ? 6、计算砂(SO)、石(GO)用量 ?C ? W ? S ? G ? γ ? (公式8) ?
O O O O C

? ? ? ?

式中: SO——砂单位用量(kg/m3); GO——石子单位用量(kg/m3); γC——欲配制混凝土假设密度(kg/m3),一般在 2400~2450之间。 ? 经计算得到的配合比,应验算单位粗集料真充 体积率,且不宜小于70%。

? SO ? SP ? ? SO ? GO

? ㈡试配调整工作性,提出基准配合比 ? 1、试配检验新拌混凝土的工作性 ? 按上面计算的初步配合比配制0.03m3的混凝土拌 和物,测定坍落度,并观察粘聚性和保水性,振实难 易程度,如不符合要求,应进行调整,调整时应注意 不得减小满足计算弯拉强度及耐久性要求的单位水泥 用量,具体调整方法如下: ? ⑴新拌混凝土过稀,坍落度过大,流浆离析时, 说明砂石用量不足,保持水灰比和砂率不变,同时增 大砂石用量; ? ⑵新拌混凝土过干,坍落度过小,粘聚性不足, 说明砂石用量过大,保持水灰比和砂率不变,同时减 少砂石用量,或增加水泥浆用量; ? ⑶新拌混凝土砂浆过多,坍落度合适,振实后表 面砂浆较厚时,应降低砂率; ? ⑷新拌混凝土砂浆量过少,拌和物干涩,坍落度 合适,增大砂率,或增加水泥浆用量。

2、含气量检验 路面混凝土的抗折强度、抗冻性、耐久性和干缩变形量 的大小,主要与新拌混凝土的含气量有关。含气量检测应按 照《公路工程水泥混凝土试验规程》中规定的方法进行检测 ,含气量应符合下表(表7)要求,如含气量不能满足要求 ,应适当调整引气剂的用量。

路面混凝土含气量及允许偏差(%)(表7)
最大公称径 (mm) 无抗冻性要求 有抗冻性要求 有抗盐冻要求 的 的 的

19.0
26.5 31.5

4.0±1.0
3.5±1.0 3.5±1.0

5.0±0.5
4.5±0.5 4.0±0.5

6.0±0.5
5.5±0.5 5.0±0.5

? 3、新拌混凝土密度检验和配合比调整 ? 通过试验测得实测混凝土密度γt与计算时假定混凝 土密度γC之差的绝对值超过2%时,应对初步配合比 中的各材料进行调整,调整方法如下: ? ⑴计算调整系数 ? δ=γt/γC ? ⑵用初步配合比中的各材料数量乘以调整系数δ ? 砂用量: SO’=SO×δ ? 石子用量:GO’=GO×δ ? 水泥用量:CO’=CO×δ ? 水用量: WO’=WO×δ ? ⑶确定基准配合比: ? 水泥:水:砂:石子=CO’: WO’:SO’: GO’

? ㈢测定强度、检测耐久性,确定试验室配合比 ? 1、以基准配合比,增加和减少水灰比0.02,再计 算两组配合比,按《公路工程水泥混凝土试验规程》 的规定分别制成三组不同水灰比 150mm×150mm×550mm的抗折强度试件测定抗折强 度,和150mm×150mm×150mm的抗压强度试件作强 度校核。 ? 2、标准养护28d后,按试验规程要求测定强度; ? 3、检验抗折强度是否满足试配强度要求; ? 4、检测耐久性:有抗冻性要求的要求应进行抗冻 性检验,严寒地区路面混凝土抗冻标号不宜小于F250, 寒冷地区不宜小于F200;有抗盐冻要求的还应进行抗 盐冻试验;对于高速公路、一级公路有条件还要求进 行抗磨性试验。 ? 5、最终综合分析确定满足工作性、抗折强度、耐 久性要求,并且经济合理的试验室配合比。

? ㈣换算施工配合比 ? 1、检测施工现场砂石材料含水率分别为a% 和b%,按下式计算施工配合比的各种材料单位 用量: ? 砂: MS=SO’×(1+a%) ? 石子: MG=GO’×(1+b%) ? 水泥: MC=CO’ ? 水: MW=WO’-(SO’×a% + GO’ ×b%) ? 2、确定施工配合比 ? 水泥:水:砂:石子=MC:MW:MS:MG

? 例题 ? 某四级农村公路水泥路面工程,设计弯拉强 度4.0MPa(抗压强度30MPa),计划采用碎石配 制,最大粒径30mm(方孔筛26.5mm),采用1.5 石子和1~3石子两种规格石子,大、小石子比为 6:4,级配曲线良好;砂子采用河砂,细度模数为 2.5~2.8,级配良好;水泥采用42.5级水泥;水使 用饮用水。 ? ㈠计算初步配合比 ? 1、确定弯拉配制强度(28天) ? 已知:设计弯拉强度fr=4.0MPa;四级公路弯 拉强度变异系数cv取0.15;标准偏差s=4×0.15= 0.6(MPa);试验样本取3组时,保证率系数t=0.56。

f ? 则:配制弯拉强度fc= 1 ? 1.04c +ts ? =4/(1-1.04cv)+0.56×0.6=5.08(MPa) ? 2、计算水灰比W/C ? 已知:配制弯拉强度fc=5.08MPa,水 泥实测28d抗折强度fs=7.0 MPa。 1.5684 1.5684 则:水灰比 W ? ? ? 0.44
r v

C

fc ? 1.0097 ? 0.3595 fs 5.08 ? 1.0097 ? 0.3595 ? 7.0

? 小于四级公路抗冰冻要求最大水灰比0.46, 符合耐久性要求,所以取配制水灰比 W/C=0.44,灰水比C/W=2.27。

? 3、确定砂率 ? 根据砂的细度模数2.5~2.8,查表碎石所 对应的砂率的中值为SP=32(%) ? 4、确定单位用水量 ? 按三辊轴机组摊铺方法施工,取坍落度 SL=40mm,石子采用碎石,则:WO=104.97 +0.309SL+11.27C/W+0.61SP ? =104.97+0.309×40+11.27×2.27+0.61×32 =162kg/m3 ? 计算单位用水量162kg/m3大于三辊轴机组摊 铺方法单位最大用量153 kg/m3,应进行调整。

? 方法一、对于三、四级公路可直接选用单位用水 量WO=153 kg/m3,在施工拌和过程中采用162 kg/m3以满足坍落度的要求,以后再通过真空吸水 工艺排出多余用水162-153=9(kg/m3); ? 方法二、加入减水剂,在夏季高温施工时可加入 缓凝减水剂(减水率β≥8(%)),减水率β=10 (%),则混凝土单位用水量WOW=WO(1- β/100)=162×(1-10/100)=146(kg/m3)。 ? 5、计算单位水泥用量CO ? CO=(C/W)WO=2.27×153=347(kg/m3) ? (方法一) ? CO=(C/W)WO=2.27×146=331(kg/m3) ? (方法二) ? 大于最小水泥用量315 kg/m3,满足耐久性要求,同 时也小于最大水泥用量400 kg/m3。

? 6、计算砂SO、石用量GO
? 使用假定密度法计算,假定试配混凝土的密度为 γC=2400 kg/m3,把方法一:单位用水量WO= 153 kg/m3,单位水泥用量=347 kg/m3,砂率SP =32(%);和方法二:单位用水量WO=146 kg/m3,单位水泥用量=331 kg/m3,砂率SP=32 (%),分别代入下式
?CO ? WO ? SO ? GO ? ?c ? ?SO/(S O ? GO) ? SP/100

? 方法一

?SO ? GO ? 2400 - 347 - 153 ? ?SO/(S O ? GO) ? 32/100

? 方法二

?SO ? GO ? 2400 - 331 - 146 ? ?SO/(S O ? GO) ? 32/100

? 则方法一:SO=608 kg/m3,GO=1292 kg/m3 ? 方法二:SO=615 kg/m3,GO=1308 kg/m3

?G大=775kg/m3 ? ?G小=517kg/m3

?G大=785kg/m3 ? 523kg/m3 ?G小=

? 验算单位粗集料填充体积率=1m3混凝土中粗集料用量/粗集 料振实密度: ? 方法一:1292/1720=75.1%>70%,粗集料用量符合要求。

? 方法二:1308/1720=76.0%>70%,粗集料用量符合要求。
? 方法一:初步配合比CO:WO:SO:GO=347:153:608: 1292

? 方法二:初步配合比CO:WO:SO:GO=331:146:615: 1308

? ㈡试拌调整、提出基准配合比 ? 1、试拌:拌制0.3m3混凝土拌和物,材料组 成为: ? 水泥:331×0.03 m3= 9.93kg ? 水: 146×0.03 m3= 4.38kg ? 砂: 615×0.03 m3= 18.45kg ? 碎石:1308×0.03 m3= 39.24kg ? 合计: 72kg ? 2、检测工作性:检测混凝土拌和物坍落度H =20mm,偏小。为此,保持水灰比不变,增加 5%的水泥浆,砂、石材料不变,此时混凝土拌和 物各材料重量为:

? 水泥:9.93×1.03= 10.23kg ? 水: 4.38×1.03= 4.51kg ? 砂: 18.45kg ? 碎石: 39.24kg ? 合计: 73.72kg ? 重新拌制混凝土拌和物,测定坍落度H= 40mm,在30~50mm之间,且粘聚性和保水性 良好,满足施工和易性要求。调整后的配合比 为水泥:水:砂:石子=341:150:615:1308, 计 算密度为γC=2414。

? 3、确定基准配合比:按上配合比实测拌和物湿表观 密度γt=2450 kg/m3 ? ⑴计算调整系数 ? δ=γt/γC=2464/2414=1.021 ? ⑵用初步配合比中的各材料数量乘以调整系数δ ? 砂用量: SO’=SO×δ=615×1.021 =628 ? 石子用量:GO’=GO×δ=1308×1.021=1335 ? 水泥用量:CO’=CO×δ=341×1.021 =348 ? 水用量: WO’=WO×δ=150×1.021 =153 ? ⑶确定基准配合比: ? 水泥:水:砂:石子=CO’: WO’:SO’: GO’=348:153:628:1335 ? 外加剂用量:348×0.2%=0.696 kg/m3 ? 水灰比:W/C=0.44

? ㈢测定强度、检测耐久性,确定试验室配合比 ? 1、分别以水灰比W/C=0.46、0.44、0.42按 《公路工程水泥混凝土试验规程》的规定分别制 成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组不同水灰比 150mm×150mm×550mm的抗折强度试件测定抗 折强度分别为:fⅠ=4.95MPa;fⅡ=5.09 MPa;fⅢ =5.22 MPa。 ? 2、首选第Ⅱ组fⅡ=5.09 MPa,进行检测耐久性检 测符合要求,所以试验室配合比为原基准配合比, 即试验室配合比为水泥:水:砂:石子= 348:153:628:1335。

? ㈣换算施工配合比 ? 1、检测施工现场砂石材料含水率分别为2%和 3%,按下式计算施工配合比的各种材料单位用量: 砂: MS=SO’×(1+a%)=628×(1+2%)=641kg石 子: MG=GO’×(1+b%)=1335×(1+3%)= 1375kg ? 其中:1~3石子825kg,1.5石子550kg ? 水泥: MC=CO’=348kg 水: MW=WO’-(SO’×a% + GO’ ×b%) ? =153-(628×2%+1335×3%)=100kg ? 2、确定施工配合比 水泥:水:砂:石子=MC:MW:MS:MG= 348:100:641:1375

? 四、农村公路造价分析 ? ㈠水泥路面每公里造价 ? 结构层:宽4.5米的20cm5%砂石基层+宽3.5米的18cm水泥路 面 ? 1、每公里20cm5%砂石基层 ? ①人工:5200元 ? ②石灰:0.2×4.5×1000×1.68×0.05=75.6吨 ? 75.6吨×200元/吨=15120元 ? ③机械:7000元 ? ④工料机合计:15120元+7000元+5200元=27320元 ? ⑤间接费用:取间接费率10%,间接费约为27320×10%= 2732元 ? ⑥每公里20cm砂石基层造价:27320+2732=30052元 ? 单位造价:30052元÷4500m2=6.678元/ m2

? 2、每公里18cm水泥路面板(0.18m×3.5m×1000m= 630m3) ? 如每立方混凝土配合比按42.5普通水泥340kg、中(粗) 砂635kg、石子1350kg、水153kg计,则每公里主材用量 为: ? ①水泥:340×630=214200(kg)=214.2(吨) ? 214.2吨×260元/吨=55692元 ? ②砂子:635×630=400050(kg)=400.05(吨) ÷1.5(m3/吨) ? =266.7(m3) ? 266.7 m3×100元/ m3=26670元 ? ③石子:1350×630=850500(kg)=850.5(吨)÷1.5(m3/吨) ? =567(m3) ? 567×m3×70元/ m3=39690元 ? ④人工费:30元/ m3×630m3=18900元

? ⑤机械费及模板、小型机具使用费:32元/ m3×630m3=20160 ? ⑥工、料、机合计: ? 55692+26670+39690+18900+20160=161112(元) ? ⑦间接费:费率取10%,间接费=161112×10%= 16111(元) ? ⑧每公里水泥混凝土路面造价=161112+16111= 177223(元) ? 单位造价=177223÷3500= 50.635元/m2 ? 3、每公里水泥混凝土路面(基层+面层)造价 ? 30052元+177223元=207275元 ? 单位造价:207275÷3500=59.221元/m2

? ㈡每公里沥青路面造价 ? 结构层:4米宽20cm灰土基层+下封层+3.5米宽3cm沥青表处 ? 1、每公里底基处理:8000 元,单位造价:8000÷4500=1.78 元/m2 ? 2、每公里20cm灰土基层 ? 人工:58.8(工日/1000m2)×40000(m2)×25(元/工日)=5880 元 ? ②石灰:0.2×4×1000×1.68×12%=161.28吨 ? 161.28吨×200元/吨=32256元 ? ③机械费:8000元 ? ④工、料、机合计:5880+32256+8000=46136元 ? ⑤间接费:46136×10%=4614元 ? ⑥每公里灰土基层造价:46136元+4614元=50750元 ? 单位造价:50750元÷4000 m2=12.688元/m2

? 3、下封层 ? ①人工:7.3(工日/1000m2)×4(1000m2)×25(元/ 工日)=730元 ? ②沥青:1.0(kg/m2) ×4000(m2)=4000(kg)=4(吨) ? 4吨×4000元/吨=16000元 ? ③米石:8(m3/1000m2)×4(1000m2)=32 (m3) ? 70×32=2240元 ? ④机械费:760元 ? ⑤工料机合计:730元+16000元+2240元+760元= 19730元 ? ⑥间接费:46136×10%=1973元 ? ⑦每公里下封层造价:19730元+1973元=21703元 ? 单位造价:21703元÷4000 m2=5.426元/ m2

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4、每公里3cm沥青面层 ①人工:25.7(工日/1000m2)×3.5(1000m2)×25(元/工日)=730元 ②沥青: 主层沥青:2.5(kg/m2) ×3500(m2)=8750(kg)=8.75(吨) 8.75吨×4000元/吨=35000元 第二层沥青:1.0(kg/m2) ×3500(m2)=3500(kg)=3.5(吨) 3.5吨×4000元/吨=14000元 ③石子 主油层石料:21(m3/1000m2)×3.5(1000m2)=73.5 (m3) 70×73.5=5145元 第一层封料:13(m3/1000m2)×3.5(1000m2)=45.5 (m3) 70×45.5=3185元 第二层封料:8(m3/1000m2)×3.5(1000m2)=28 (m3) 70×28=1960元

? ④机械费:1500元 ? ⑤工、料、机合计 ? 730元+35000元+14000+5145元+3185元 +1960元+1500元=61520元 ? ⑥间接费:61520×10%=6152元 ? ⑦每公里3cm沥青表处造价:61520元+ 6152元=67672元 ? 单位造价:67672元÷3500 m2=19.335元/ m2

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4、每公里沥青路面造价 ①每公里底基处理:8000 元 ②每公里灰土基层造价: 50750元 ③每公里下封层造价: 21703元 ④每公里3cm沥青表处造价: 67672元 ⑤每公里沥青路面造价: 8000 元+50750元+21703元+67672元=148125 元 ? 单位造价:148125元÷3500 m2=42.321元/m2


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