抗折剂在路面水泥混凝土工程中的应用研究

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发布时间：2021-09-28

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抗折剂在路面水泥混凝土工程中的应用研究
黄利频。郑建岚
(福州大学土木程学院，福建福州 350108)
摘要：分析了水泥混凝土路面特性，提出 r掺加抗折制对路面混凝土进行技术改性的方法。采用 3种抗折剂，配制出水泥用量可低至
325 kg／m3的满足高等级公路路面强度要求的混凝土。各项力学性能试验结果表明：抗折剂能显著提高混凝土 28 d抗弯拉强度，且使混凝
土具有较高的拉压比，韧性得到改善。对早期抗弯拉强度提高作用明显的抗折剂，能使混凝土 7 d就达到强度设计要求。抗折剂作为一种
新型复合外加剂，只有明确其主导化学成分，了解其作用机理，才能更好地加以推广应用，发挥效益。．
关键词：路面混凝土；混凝土抗折剂；配合比；抗弯拉强度
中图分类号： TU528 042 文献标志码： A 文章编号： 1 002—3550(2009)02—0094—03
Application of anti-breaker adm i~ ures in pavem ent cem ent
HUANG Li-pin，ZHENG Jian-lan
(College ofCivil Engineering，FuzhouUniversity，Fuzhou 350108，China)
Abstract： The mechanical behavior of cement concrete pavement were analyzed，and the method，using the anti—breakers to promote the properties ofpavement cement．was putted forward．The mechanical properties ofthe concrete with three kinds ofanti—breakers were studied in the ex—
perimental investigation．It is indicated that the anti—breakers can raise not only the 28d flexuml strength but also 28d flexural compressive strength
ratio significantly，SO the tenacity ofconcrete can be enhanced．W hen the amount ofcement was reduced to 325 kg／m’，the concrete can also m eet
the strength requirements for high-grade highway．As the new compound admixtures．it’S very important that the anti—breakers’leading chem ical
compositions and their mechanism ofaction should be made clear before good applications．
Key w ords： pavement cem ent；concrete anti—breaker；mix proportion；flexural strength
1 水泥混凝土路面特性及改性技术途径
改革开放 30年来，我国公路水泥混凝土T程建设规模发
展迅速，水泥混凝土路面、钢筋混凝土桥梁、隧道等1-程使用
的混凝土数量巨大，强度等级和耐久性要求越来越高。相比其
他混凝土结构，公路工程混凝土路面具有显著的特点：首先，
其属混凝土薄壁结构，要求具有较高的抗裂性能，若在施丁期
就出现裂缝，一旦遭遇超载、振动、冲击和超饱和交通流，结构
裂缝就将快速扩展，混凝土路面存短期内就町能遭受破坏。再
者，水泥混凝土路面是非常重要的抗弯类结构，其所受的弯拉
应力与混凝土抗弯拉强度的比值很大，因此要求混凝土具备较
高的抗弯强度。
针对这些特性，近年来在混凝土路面中使用高强混凝土的
现象十分普遍，很多施 ]二企业采用低水灰比和高水泥用量的配
合比设计来加快施T进度和满足验收要求这样的配合比设计
虽然使混凝土更为密实，具有高抗弯拉强度和弹性模量，但混
凝土内部的早期温缩和干燥收缩量增大，早期开裂趋势大大增
加；此外，众所周知，普通混凝土的折压比一般在 1／8～1／12，随着
混凝土抗压强度的增长，其抗折强度也随之增长，但抗折强度
的增长幅度不如抗压强度增长的幅度。高水泥用量除带来生产
成本的大幅增加外，还有可能导致混凝土抗压强度富裕太大，而
抗弯拉强度的提高幅度有限，混凝士呈脆性，这对受交通荷载
收稿日期：2009-09-07
基金项目：福建省交通科技发展项目(20061 104)
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频繁作用的道路混凝土来讲是极为不利的。据统计，虽然水泥
}昆凝土路面设计使用年限为 30年，但实际使用寿命通常只能达
到设计寿命的 1／31”。可以说，如何减少水泥混凝土路面裂缝和
断板问题，提高耐久性，一直是困扰公路行业的一大难题。
为解决这～难题，在路面水泥混凝土工程中越来越多地运
用掺加化学外加剂和矿物掺合料技术来提高混凝土的物理力
学性能和耐久性，保障丁程质量，降低生产成本。本文介绍一种
可用于提高混凝土抗弯拉强度的新型外加剂——混凝土抗折
剂，它主要是针对有抗弯拉 (抗折 )强度要求的混凝土而研制开
发的，目前尚无国家或行业标准，但已有一些企业率先在公路
行业中进行了推广应用，并制定相应的企业质量控制标准。本
试验研究了掺抗折剂的路面水泥混凝土的力学性能，分析抗折
剂对混凝土力学I生能的影响，提出推广应用这种外加剂尚需解决
的问题，为抗折剂应用于路面水泥混凝土1=程提供参考。
2 试验研究
2．1 原材料
目前省内已有多家企业研制开发了混凝土抗折剂，本试验选
择了 3家信誉良好的外加剂公司提供的抗折剂，分别以抗折剂 A、
抗折剂 B、抗折剂 C表示。其主要技术性能指标如表 1所示。
由于水泥与外加剂存在适应性问题I2_ 1，为考察抗折剂对各
种水泥的适应能力，试验选择了 3种水泥，均为 P·0 42．5级，文