碾压混凝土基层的技术应用精编

1、碾压混凝土基层的技术应用摘要：实践证明，在高等级公路尤其是重交通路段上，现有的半 刚性基层材料，不足以适应交通发展的要求，需要采用新的强度更 高的基层材料， 以保证路面的使用品质。 而碾压混凝土路面 (roller comp acted con crete p aveme nt,简称 rcc p)就是其中的一种新材料。关键词：碾压混凝土基层；施工；技术应用abstract: practice has proved that, especially in heavy traffic high-way, the existing semi-rigid base material is inadeq

2、uate to accommodate the traffic development requirements, it need to use a new higher strength base materials, in order to ensure the quality of road usage in high-grade highways. roller compacted concrete pavement (roller compacted concrete pavement, or rccp) is one of a new material.key words: rol

3、ler compacted concrete base;construction; technology中图分类号： tv544+.921 文献标识码： a 文章编号： 碾压混凝土基层概述 碾压混凝土路面是采用沥青混凝土路面的主要施工机械将单位用 水量较少的干硬性水泥混凝土摊铺、碾压成型的一种混凝土路面。由于碾压混凝土本身性质及施工的特殊性，要达到施工要求，并形 成一定强度以满足使用要求，则必须要控制好从设计到施工的各个 环节。广东地区在高温重载条件下的沥青路面易出现车辙、推拥、 裂缝、坑槽等早期损坏，尤其是长大陡坡段的路面车辙等病害，尝 试采用 ac+rcc 复合式路面结构，以解决广东地区重

4、载交通作用下 的路面耐久性问题。下面就结合本人在广东清连高速公路、梅州西 环高速公路路面等施工过程中，碾压混凝土的主要性质及施工工艺 进行简要总结介绍。一）、碾压混凝土设计指标 碾压混凝土配合比设计的基本思想是满足设计弯拉强度、工作性、 耐久性和经济性的要求。碾压混凝土配合比设计时主要考虑的是前2 项技术要求，在满足上前 3 项技术要求的前提下，碾压混凝土配 合比应尽可能经济，以单位重量水泥 （胶材总量 ） 获得的弯拉强度最 大为经济性评价标准。由于我国并没有制定 rcc 相应的技术规范指标及施工控制指标， 但 考虑到此种混凝土水泥剂量与贫混凝土大体相当，因此，参照公路 沥青路面设计规范 （j

5、tg d50-2006） 所述贫混凝土刚性基层的强度要 求（表 1 所示） 以及施工质量管理与控制的评价指标。由于弯拉强度试件成型及试验过程比较麻烦， 因此可根据试验建立 的经验公式 ff7=0.53234+0.01037fcu7+0.00821c （相关系数r=0.918074 ，其中 c 为每立方混凝土中水泥用量）进行换算，用 7d抗压强度计算碾压混凝土的 7d 抗弯拉强度，以此作为施工控制指 标。碾压混凝土的成型、 弯拉强度和抗压强度的测试参照 公路工程水 泥及水泥混凝土试验规程 （jtg e30-2005 ）中的 t0552-2005 、 t0558-2005 和 t0562-2005

6、 进行，其中根据碾压混凝土的理论密度 及试模内腔容积，按 95计算成型一个试件所需的试样质量。表 1 贫混凝土基层材料的强度要求 试验项目 特重、重交通 中交通28d 龄期抗弯拉强度（ mpa） 2.5 3.5 2.0 3.028d 龄期抗压强度（ mpa） 12 209167d龄期抗压强度（mpa915 712二）改进 vc 值 在碾压混凝土路面施工工艺要求中， 有一对必须要协调解决好的本 质矛盾：平整度要求拌和物更干硬与密实度要求其更湿软，两者对 拌和物工作性的要求正好相反。这个问题，在平整度要求很高的高 速公路和一级公路上很难协调到两者同时都满足。又由于我国砂石 料露天堆放，不可能像发达

7、国家那样，实现封闭罐装，砂石料含水 量波动很大，更增加了协调两者共同满足的难度。再加上特干硬碾 压混凝土离析问题的困扰，粗集料极易离析成堆、成片。在协调解决这对工艺矛盾中，方法之一是降低对平整度的苛刻要 求，首先保证密实度及强度要求，譬如在二级以下公路路面和复合 式路面底层，平整度要求较为宽松的条件下，就好办得多。施工规 范对指南作了一项重要的修正， 要求碾压混凝土出搅拌机口改进 vC值宜取510 s，碾压时的改进VC值宜控制在30士 5s。在二级公路平整度要求3m直尺不大于5mm勺情况下，适度放宽对稠度（半 圆出浆改进 vC 值）的要求，稠度和最大粒径要求小一些，首先满 足密实度和抗离析的要

8、求，再满足 5mm平整度的要求。因此为了实现压实度与平整度的协调统一， 保证施工质量， 把碾压 混凝土的稠度也纳入设计控制指标，采用施工规范规定的碾压混凝 土出搅拌机口改进VC值宜取510s,碾压时的改进VC值宜控制在30士 5s作为定量指标。改进vc值按上述规程里t0524 2005进行, 并应对试祥表面评分，且不应低于 4 分。根据碾压混凝土出搅拌机 口改进 vC 值和碾压时的改进 vC 值的要求，结合施工现场的搅拌机 械的配制情况及性能、运输距离、气候情况等因素，在搅拌时经过 调试，可相应的增加用水量， 用水量以满足搅拌和施工时的改进 vC值为限，不得大量增加。碾压混凝土的施工技术要求一

9、）、原材料技术要求 碾压混凝土的技术性质取决于组成材料的性质、 合适的组成配合比 例以及合理的拌合施工工艺，其中组成材料自身质量是碾压混凝土 技术性质保证的基础。1 、水泥 根据施工规范相关规定， 贫混凝土和碾压混凝土用作基层时， 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 以 上的水泥。掺用粉煤灰时，只能使用道路水泥、硅酸盐水泥和普通 水泥。水泥的抗压强度、抗弯拉强度、安定性和凝结时间必须检验 合格。2、粗集料粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，并采用连续级配，碾压混凝土可使用i级粗集料。由于rcc用水量低,粒径较大的集料会引起离析而影响路面的平整度

10、，碾压混凝土基层 粗集料的最大公称粒径不应大于 31.5mm卵石最大公称粒径不应该大于19.0mm碎卵石最大公称粒径不应大于 26.5 mm,碎石最大公称粒径不应该大于31.5mm碎卵石或碎石中粒径小于0.075mm的 石粉含量不宜大于 1。对全碾式水泥混凝土路面，集料中针、片状颗粒含量应控制在 10以内。如表3所示，从最大粒径19mn粗集料的级配看，表3中显示比普 通混凝土粗集料的级配要求严格，同时，更接近于沥青混合料组合 级配的设计要求。表明碾压混凝土级配更严格服从于不同粒径粗集 料逐级充填密实理论。3、细集料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， 碾压混凝土基层可采用

11、iii级砂，所用砂的细度模数应为2.02.85。4、外加剂 rcc 拌和物和易性较差，其凝结时间较短，早期强度发展却较快； 但施工工序上的振实碾压和表面加工碾压及接缝、边部的密实则要 求减缓 rcc 的凝结速度，为此，通常需要掺入外加剂，宜采用缓凝 型减水剂或缓凝引气型减水剂。5、水碾压混凝土的拌和用水可采用饮用水， 不得含有油污、 泥和其他有 害物质。二) 配合比控制技术要求1、实验室基准配合比调整及验证由试验室得到的碾压混凝土基准配合比，在保证碾压混凝土 7d 设 计强度、施工和易性的基础上，可根据路基设计要求、施工条件等 做相应的调整，主要是优选外加剂品种和掺量。施工单位试验室根据满足上

12、述全部要求的实测结果提出的配合比， 并经监理或建设方中心实验室验证，亦能满足要求者，方可确定为 试验室基准配合比。碾压混凝土的配合比设计在兼顾经济性的同时应满足下列三项技 术要求:1) 弯拉强度(a)碾压混凝土设计弯拉强度fr应符合表5的规定。(b)碾压混凝土配制28d弯拉强度均值fee可按式(221-1)计算。(2.2.1-1)式中 fee碾压混凝土配制28d弯拉强度均值(mpa ；式中 ye1弯拉强度试件标准压实度 (95%)；fey碾压混凝土压实安全弯拉强度。可按式 (2.3.1-2) 计算。(2.2.1-2)yc2ot路面芯样压实度下限值 （由芯样压实度统计得出 ） ；相应于压实度变化

13、 1%的弯拉强度波动值 （通过试验得出 ）。2）工作性碾压混凝土出搅拌机口的改进 vc值宜为510S；碾压时的改进vc值宜控制在30 5s。试验中的试样表面出浆评分应为 45分。3）耐久性a） 处于严寒和寒冷地区的碾压混凝土基层，应掺引气剂，其含 气量宜符合表 4 的规定。4）碾压混凝土中外加剂的使用要求：（a）高温施工时，混凝土拌合物的初凝时间不得小于3h,否则应采取缓凝或保塑措施；低温施工时，终凝时间不得大于10h，否则应采取必要的促凝或早强措施。（b）引气剂与减水剂或高效减水剂等其他外加剂复配在同一水溶液中时，应保证其共溶性，防止外加剂溶液发生絮凝现象。如产生 絮凝现象，应分别稀释、分别

14、加入。（C）应预先通过碾压混凝土性能试验优选品种和掺量，确认满足各项性能要求后方可使用。5）重要工程碾压混凝土的配合比确定应使用正交试验法；一般 工程可采用简捷法。2、搅拌楼试拌配合比碾压混凝土的试验室配合比应通过施工大型搅拌楼实际拌和检验，并应根据料场砂石料含水量、拌和物实测容重、含气量，调整单位 用水量、外加剂掺量等，调整时水灰比不得变动，水泥用量不得减 小。满足碾压混凝土基层摊铺施工方式的工作性、 7d 试配弯拉强度(抗压强度 ) 等要求后，得出搅拌楼试拌配合比。室内配合比确定后， 实际路面铺筑前， 还应进行大型搅拌楼配合比 试拌检验，检验通过，其配合比方可用于摊铺。其主要原因是室内 所

15、使用的是小型搅拌机，与大搅拌楼相比，容积大小差别很大，对 加水量有影响，且搅拌方式有差异。按试验标准：室内为单卧轴强 制搅拌机，现场大搅拌楼多为双卧轴型；拌和时间不同，室内拌和 不好，可以延长时间，直到拌和好为止，现场大搅拌楼有小时产量 的要求，拌和时间通过控制计算机程序设定，这对于相同引气剂掺 量时的含气量、拌和物容重影响较大；加上原材料的含水量、清洁 度等均有变异，含水量影响加水量、砂石料配量，砂石料的清洁度 对混凝土弯拉强度、收缩性、耐久性影响较大。因此，试铺前的搅 拌楼试拌试验是必要的。3、施工现场配合比的微调与现场控制(1) 从严控制水泥用量和水灰比 考虑施工中原材料含泥量、 含水量

16、变化和施工变异性等因素， 水泥 用量宜比搅拌楼试拌配合比增大 5I 0 k g/m3，但不得减小。施工水灰比应维持不变，并不得增大。无论砂石料含水量及含泥量 如何变化，施工配合比中的水泥用量只允许保持不变或略微增大(5 1 0 k g/m3，含泥量小者，可不增加或用低值；含泥量大时，用大值 ) ，不许减小；水灰比应维持不变或略小，不许增大。(2) 微调外加剂掺量 经搅拌楼实拌调整好的配合比， 可根据施工季节、 气温和运距等的 变化，微调缓凝 ( 高效) 减水剂、引气剂或保塑剂的掺量，保持摊铺 现场的稠度始终适宜于铺筑，且波动最小。不允许大幅度调整。(3) 调整或微调加水量 施工中，降雨后，应根

17、据当天不同时间的气温及砂石料实际含水量 变化，保持水灰比不变，微调加水量，同时微调砂石料称量。其它 配合比参数不得变更。保持现场适宜摊铺的工作性基本不变，并尽 可能稳定。三) 、碾压混凝土施工技术要求 碾压混凝土路面施工包括拌和、运输、摊铺、碾压、养生、切缝等 工序组成，只有控制好各个环节，才能保证其施工质量，达到使用 要求。因此控制好碾压混凝土施工的各个环节是保证工程质量的关 键。1、拌和 rcc 用水量少，稠度值大，为保证水分能均匀分布到结合料上，需 要采用强制式拌和机，搅拌器形式以双卧轴连续强制式为主。碾压 混凝土结构层厚、施工速度快、拌合物用量大，因而要求拌和设备 有较高的生产率。2、

18、运输 rcc 混合料干而松散，在装车和运输的过程中须防止水分蒸发，在运输时应加防护罩或准备覆盖物。一般应选用大吨位自卸车，运输 时间应在 30min 以内，并保证混凝土在拌和完成 2 小时之内压实完 毕。3、摊铺碾压混凝土路面应采用具有自动找平系统并带强力熨平板的沥青 摊铺机和一个准确可靠的找平基准线。对于直接摊铺在基层上且其 摊铺厚度较大的碾压混凝土路面，宜采用张拉钢丝法。确定基准钢 丝标高时，应以保证路面厚度为原则。个别路段基层标高偏高时应 相应调整基准钢丝标高。作业过程中，要注意基准钢丝的张紧和保 护，防止基准桩横杆紧固螺丝松动造成横杆下滑及找平传感器接触 点不在钢丝上等现象发生。摊铺厚

19、度也与设计厚度有关，由于碾压混凝土属于特干硬性混凝 土，宜采用全幅全厚的摊铺方法。铺筑松铺系数应根据混凝土配合 比和施工机械由试铺确定。采用高密实度摊铺机时，松铺系数应控 制在1.151.25之间。摊铺作业应均匀、 连续摊铺过程中不得随意变换速度或停顿。 对摊 铺质量而言， 特别是对平整度的影响， 摊铺速度越高平整度就越差。因此，在一定的施工技术水平条件下，保证达到质量要求的前提下 尽量采用低速度摊铺。 摊铺速度可按规范要求计算， 宜控制在 1.5 2 . 5m min 范围内。4、碾压碾压是使混合料充分密实形成混凝土路面的主要工序。 在混凝土配合比和压实机械选定后，影响压实效果的因素主要是碾压工作段长 度、碾压次序 （ 不同压路机及不同参数的组合 ） 、碾压速度、碾压遍 数和环境条件等影响。压路机的碾压次序一般与碾压过程对应分为初压、 复压和终压几个 阶段。先采用振动压路机静力碾压一个来回 （ 两遍） ，其作用主要是 提高表面的密实度，在振动碾压时不会产生推移等表面损坏现象发 生，这一工序称之为初压。复压是使混凝土路面全厚密实， 达到规定压实度的关键工序， 复压 应采用碾压效果好作用深度大的振动压路机进行，并