控制路面水泥混凝土質(zhì)量最關(guān)鍵的指標(biāo)是抗折強(qiáng)度和耐磨性能,涉及到混凝土的孔結(jié)構(gòu)、界面結(jié)構(gòu)和集料特性。機(jī)制砂本身粗糙多棱角、富含石粉、巖性不同、壓碎值各異。
水灰比的影響
根據(jù)經(jīng)典的混凝土理論,水泥混凝土的強(qiáng)度很大程度上取決于水灰比。材料組成相同的情況下,隨著水灰比的降低,膠凝材料的增多,強(qiáng)度增大。
采用石灰?guī)r機(jī)制砂與河砂配制的兩個系列混凝土。配合比設(shè)計參數(shù)為:砂率固定為35%,機(jī)制砂石粉含量固定為7%,水灰比分別為0.56,0.52,0.48,0.40,0.36,相應(yīng)水泥用量為300,320,340,360,380,400kg/m3,減水劑的摻量隨水灰比的降低適量增大以保證混凝土的坍落度在30mm~50mm之間。
隨水灰比降低,混凝土結(jié)構(gòu)密實(shí)度和界面粘結(jié)得以增強(qiáng),因此無論是機(jī)制砂還是河砂混凝土的抗壓與抗折強(qiáng)度均增大,磨損量減小。而在同等水灰比和水泥用量下,機(jī)制砂混凝土的強(qiáng)度與耐磨性明顯高于河砂混凝土。這主要有兩個方面的原因,一方面隨著水灰比的降低膠凝材料用量的增加,混凝土的孔結(jié)構(gòu)得到改善,界面粘結(jié)力得到增強(qiáng);另一個方面機(jī)制砂顆粒表面粗糙、多棱角,粗糙的表面增強(qiáng)了混凝土的界面,棱角狀顆粒有利于混凝土的機(jī)械嚙合。界面粘結(jié)力越大,顆粒之間嚙合越強(qiáng),混凝土強(qiáng)度越高;同時隨著界面粘結(jié)力的增強(qiáng),磨損區(qū)域孔結(jié)構(gòu)的改善,混凝土耐磨性變好。
砂率的影響
砂率對混凝土耐磨性的影響要考慮到以下因素:減小砂率會減小磨損截面的界面量,增加單位面積的粗骨料,而減少界面量對耐磨性是有利的,但增加磨損截面的粗骨料含量對混凝土耐磨性的影響還要看粗細(xì)骨料本身的耐磨性,若粗骨料較細(xì)骨料耐磨,那么增加粗骨料對混凝土耐磨性是有利的。但是砂率太大可能會影響工作性,增加混凝土的孔隙率,惡化磨損面的孔結(jié)構(gòu),既不利于混凝土的強(qiáng)度也不利于混凝土的耐磨性;砂率太小會增加整個體系固體顆?偟谋缺砻娣e,增加混凝土拌合用水量,使得新拌混凝土過粘,同時細(xì)集料的價格一般大大高于粗集料,細(xì)集料用量過大也不利于混凝土的經(jīng)濟(jì)性。
砂率的改變對抗壓強(qiáng)度影響不大,但是能夠影響混凝土的耐磨性。隨砂率降低,混凝土的磨耗值呈降低趨勢,耐磨性變好。由于本次用石灰?guī)r碎石和石灰?guī)r機(jī)制砂不是由相同的母巖破碎而成,比較它們之間的耐磨性存在困難,但是可以肯定的是隨著砂率的降低,粗骨料的量會增加,包裹骨料形成的界面會減少,這將有一利于提高混凝土的耐磨性。