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摘要:机场道面水泥混凝土配合比最基本的三个控制性参数是水灰比、水泥用量、砂率,它们直接影响混凝土弯拉强度、耐久性和工作性,因此配合比设计对于控制混凝土工程质量至关重要。本文结合工程实例论述了机场道面水泥混凝土配合比设计中应注意的问题和建议。
关键词:机场道面;水泥混凝土;配合比设计
引言
近年来,随着我国民用机场建设事业的快速发展,全国各地实施了大量水泥混凝土道面工程,也积累了丰富的经验和创新成果,但是在实际项目中仍然存在一些不规范、不科学的行为和做法。下面,本文将重点围绕机场道面水泥混凝土配合比设计中相关问题展开论述。
一、试配原材料选择
原材料性能直接影响混凝土性能,因此,混凝土试配原材料各项指标应该符合规范基本要求,混凝土配合比试配时应采用工程中实际使用的原材料,当原材料变化时,应重新进行目标配合比和施工配合比设计与检验。有的项目水泥、集料等出厂检测报告、自检报告以及平行检测报告的检测指标都比《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》控制指标少,根本无法判断原材料是否合格;有的项目使用非饮用水不做水质检测,即便有的项目做检测,也未与饮用水进行水泥凝结时间与水泥胶砂强度的对比试验;有的项目因为原材料供应问题,施工中途更换原材料的供货单位;有的项目配合设计使用的是甲公司生产的外加剂,而实际施工进场报验的外加剂是乙公司的产品。建议施工单位、检测单位以及材料供应商强化执行规范的严肃性,杜绝习惯性违反规范的行为;施工单位做好原材料考察,避免配合比设计和施工过程中更换原材料;监理单位加强原材料报验审核,原材料不合格的严禁进场。
二、混凝土配制强度确定
混凝土配制强度是在试验室条件下确定的强度,在实际生产过程中影响强度的因素繁杂,因此混凝土配制强度一般大于混凝土设计强度。有的施工单位直接选取混凝土设计强度作为混凝土配制强度,这显然是错误做法;有的施工单位采用《普通混凝土配合比设计规程》混凝土配制强度计算公式确定,虽然看似有理有据,实际上并不规范,因为普通混凝土设计强度是抗压强度,而道面设计强度是抗折强度,计算公式不能通用。《民用机场水泥混凝土面层施工技术规范》规定“试验室配合比宜按水泥混凝土设计强度的1.10-1.15倍进行配置”,因此配制强度直接按水泥混凝土设计强度的1.10-1.15倍选择即可。建议施工单位不应过分追求经济性问题,避免配置强度突破设计强度1.10倍的下限;为了控制或者提高工程质量,建设单位也可以在招标文件中明确试验室配合比按照设计强度的1.15倍进行配制。
三、拟定配合比设计
根据原材料、抗冻及施工工艺要求,拟定混凝土配合比的控制性参数,按拟定配合比进行试验室试拌,实测各项指标,选择混凝土的弯拉强度、耐久性、工作性满足要求,且经济合理的配合比作为目标配合比。如果拟定配合比设计不合理,优选出的目标配合比也不可能合理。以某工程为例,拟定控制性参数:水泥用量330㎏/340㎏/350㎏,水灰比0.37/0.39/0.41,砂率0.28/0.30/0.32;拟定配合比:水泥用量分别330㎏/340㎏/350㎏、水灰比0.37、砂率0.28,水泥用量分别330㎏/340㎏/350㎏、水灰比0.39、砂率0.30,水泥用量分别330㎏/340㎏/350㎏、水灰比0.41、砂率0.32。通过分析不难发现以上9组配合比控制性参数分布不均匀,对比试验不全面,尤其是水灰比减小时,必然导致工作性变差,但是砂率也同时减小,这明显是不合理的。建议参照《公路水泥混凝土路面施工技术细则》采用正交试验法,既可以避免全面试验法试验次数太多的问题,也可以防止简单对比法结论不稳定的问题。
四、试验室配合比检验
试验室配合比应通过拌和楼实际搅拌检验,合格后再经过试验段的验证。混凝土的强度、抗冻性、耐久性及拌合物工作性均需检验合格。有的施工单位由于时间不足或者对规范解读不深等问题,往往忽略了配合比检验,直接进行试验段验证,也就是直接使用试验室配合比作为施工配合比进行施工,这是严重违反规范的行为。建议配合比检验参照《公路水泥混凝土路面施工技术细则》做法:检验混凝土拌合物工作性是否满足摊铺工艺的要求,检验项目包括含气量、坍落度及经时损失、泌水率和离析;实测7d和28d配制弯拉强度均值和/或抗压强度均值,实测弯拉强度后宜利用其试件完好部分实测抗压强度与劈裂强度;耐久性检验,有抗冰冻要求时,应实测拌合物含气量和抗冻性。
五、配合比试验安排
原材料选择以水泥检测为例,需要28天弯拉强度;试配以强度试验和抗冻试验为例,强度试验需要28天弯拉强度,抗冻试验(抗冻等级F300)按照快速冻融循环试验要求,制备试件需要28天、冻融循环需要25-50天;检验以强度试验和抗冻试验为例,强度试验需要28天弯拉强度,抗冻试验(抗冻等级F300)按照快速冻融循环试验要求,制备试件需要28天、冻融循环需要25-50天;以此粗略估计配合比设计需要5个月时间左右。
以东北地区为例,每年有效施工期就5个月左右,如果时间安排不合理,配合比设计占用有效施工期,就会导致本应当年完成的项目跨年,甚至为了赶工期导致工程质量缺陷。建议建设单位提前谋划,科学合理排布建设时序,抢前抓早,利用季节窗口期提前开展配合比设计;施工单位积极总结经验,在配合比检验阶段探索应用《早期推定混凝土强度试验方法标准》相关方法,科学合理节约试验时间。
结束语
虽然本文重点论述了机场道面混凝土配合比设计相关问题,但是正所谓一贯万机,笔者认为要全面提升机场道面工程质量,一是必须强化从业单位和人员的质量意识、规范意识、业务能力、创新能力,以形成其追求质量的内生动力和铸就质量的技术实力;二是必须强化建设单位对从业单位和人员履约管理的督导作用、质检机构对从业单位和人员行政监管的威慑作用,以形成其自觉履约履责的外在约束力和自觉抵制不良风气的行业引领力。
参考文献
[1]MH5006-2015,民用机场飞行区水泥混凝土道面面层施工技术规范[S].
[2]JTG/T F30-2014,公路水泥混凝土路面施工技术细则[S].