路面水泥混凝土质量与施工控制

梁同信，张彩哲，张丽莎

（华通混凝土有限公司，河北 沧州061000）

水泥混凝土路面，又称为刚性路面、白色路面或混凝土路面。按组成材料的不同，可分为：素混凝土路面、钢筋混凝土路面、预制混凝土路面、预应力混凝土路面、钢纤维混凝土路面等。

水泥混凝土路面具有较高的抗压、抗折、抗磨耗、耐冲击等力学性能。不怕日晒雨淋、不怕严寒酷暑、经得起干湿与冻融循环的良好稳定性和耐久性，具有板体刚性大、荷载应力分布均匀、板面厚度较薄、易铺筑与整修的优良性能，被广泛应用于各种道路。

在实际施工过程中由于施工队伍的水平参差不齐，对路面混凝土的性能要求不了解，造成了很多混凝土路面通车后不久就出现了起皮、泛砂、耐久性差等通病，影响了道路的使用功能。要避免以上情况发生，做出质量过硬的混凝土路面，则需要从材料选择、混凝土生产、施工过程、养护等各方面做到有效控制。

1 材料要求

道路混凝土的组成材料与普通混凝土基本相同，但对材料质量要求有一定的差别。道路混凝土组成材料包括：水泥、细骨料、粗骨料、掺合料、外加剂等。

1.1 水泥

混凝土的质量很大程度上取决于水泥的质量，对于路面用水泥应优先选用抗拉强度高、干缩性小、耐磨性强、抗冻性好的水泥。主要采用道路硅酸盐水泥、也可采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥；建议强度为：高等级路面与飞机场跑道所用的水泥不小于52.5MPa，其余不小于42.5MPa。施工中根据实际情况还可对水泥的技术指标作具体要求。

1.2 细骨料

混凝土中0.16～5mm 范围的骨料称为细骨料，包括天然砂（河砂、海砂或山砂）、人工砂等。

优质混凝土用砂应有较高的密度和较小的比表面积，这样既可以保证良好的工作性，又保证硬化后的混凝土具有较好的强度和耐久性，还可以达到节约材料的目的。为提高混凝土的耐磨性，小于0.080mm 的颗粒不应超过3%。道路混凝土所用砂的细度模数一般控制在2.6～2.8 之间。

细骨料含泥量应不大于3%，不宜含有泥块，硫化物及硫酸盐含量（折算为SO3）不得大于1%，比色法测定有机质含量，颜色不深于标准色，不得含有石灰、煤渣、草根等杂物。

1.3 粗骨料

为保证混凝土具有足够的强度、良好的抗滑性、耐磨性及耐久性，配制道路混凝土的粗骨料多采用质地坚硬、洁净、耐久、级配良好的碎石或卵石。最大粒径最好控制在40mm 以下。还应符合路面混凝土用碎（卵）石的质量要求及级配要求。

1.4 掺合料

道路混凝土在掺加粉煤灰时，应使用符合标准的I、II 级干排灰或磨细灰；使用硅灰或磨细矿渣时，使用前应经试配检验，确保路面的混凝土弯拉强度、工作性、耐磨性、抗冻性等技术指标。掺合料的掺量应由试验确定。

1.5 外加剂

为了改善道路混凝土的技术性能，有时在混凝土的制备过程中必须加入一定量的外加剂。在配制混凝土的过程中，常用的外加剂有减水剂、调凝剂与改变混凝土含气量的外加剂。需要掺加何种外加剂及掺量要根据施工中的具体情况确定。

2 工作性要求

为保证施工质量，对混凝土的工作性也有具体要求。工作性（和易性）主要包括：坍落度、保水性、粘聚性、密实性等。

3 配合比设计

路面混凝土配合比设计应按抗折强度设计，依据标准为：《公路水泥混凝土路面施工技术规范》JTG F30—2003。28d 抗弯拉配制强度均值为fc：

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，应按表1 确定。

Cυ——弯拉强度变异系数，应按统计数据在表4.1.2-2（见文中表2）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。

4 混凝土生产中细节控制

混凝土试配与生产中应充分考虑以下因素：

（1）试配中掺合料的掺量应充分考虑。不能只考虑降低料的下部，胶体与骨料粘结面积减少，使粘结力减小，这也会降低混凝土强度。混凝土坍落度越大则硬化后的收缩性越大，裂缝的可能性也就越大，从而影响了混凝土质量。

（3）严格控制砂中的泥块含量。混凝土中的泥块经振捣后会上浮到表面，道路经通车使用后会形成蜂窝，影响混凝土外观与质量。

（4）掺加缓凝成分的路面混凝土要充分考虑天气（气温、温差、风速、阴雨等等）因素的影响，合理调整凝结时间（特别是春秋季节气温变化大，空气湿度小，且风力较大）。避免混凝土因凝结时间过长，施工过程中会出现皮硬心软的现象，最终造成表层龟裂、平整度欠佳的缺陷。

表1 保证率系数t

表2 弯拉强度变异系数取值

图1 坍落度控制

5 施工中的细节控制

（1）混凝土路面施工基层多为水稳基层或白灰土基层。水稳基层施工中应清除表面杂物并使基层湿润后再施工；白灰土基层中不应有未消解的白灰块，不应有未碾压成型的灰土，且宜洒水湿润后施工，避免施工后灰块膨胀或下层混凝土失水过多，形成鼓包或收缩裂缝。

（2）严禁向混凝土罐车内加水调整坍落度。工地施工队伍为了省力与追求施工进度，有时会向混凝土罐车内加水调整坍落度，这样向混凝土中乱加水严重损害了混凝土质量，造成拌合物水灰比差异、强度不均，造成质量隐患。

（3）施工时混凝土应振捣均匀密实，避免过振。以充分保证混凝土硬化后质量的稳定性。振捣不密实，混凝土在硬化过程中，水分逐渐蒸发，在混凝土内部形成空隙，水分越多，生产成本，而忽视掺合料的掺加对混凝土质量的影响，在满足施工的前提下，掺合料少掺或不掺为宜。

（2）控制好混凝土施工坍落度（见图1）。路面施工混凝土坍落度越小越好，即使因施工条件限制要求坍落度较大时，施工坍落度也不宜大于100mm。坍落度过大会造成施工振捣后拌合物分层离析，低密度构成材料上浮，造成表层水灰比变大，强度降低；易产生裂缝、脱皮、泛砂现象（见图2），影响施工混凝土质量。坍落度大时，多余的游离水分往往先附着在骨空隙越多，从而降低了混凝土的密实度和强度。

（4）抹面时严禁向混凝土表面洒水。表面洒水虽然有利于施工，但是会严重影响混凝土的表层水灰比，造成表层强度降低，道路使用后易产生脱皮、龟裂、泛砂等现象。

（5）做好冬季施工混凝土路面的保温工作，避免路面受冻。

图2 表面泛砂现象

6 养护控制

混凝土路面的强度及耐久性与养护的到位与否有直接的关系。路面的表面修整完毕后，应立即进行养护，在混凝土养护初期，为保证混凝土正常水化，应采取措施避免阳光照射，防止水分蒸发和风干。混凝土板面的泌水消失后，可喷洒养护剂养护，但必须喷洒均匀、到位，养护剂喷洒量要足够。也可以采取洒水湿养，即用湿草帘或麻袋等覆盖在混凝土板表面，每天洒水至少2～3 次。保证混凝土路面处于湿润状态，并特别注意接缝等路面薄弱处的养护。

养护时间：养护时间要保证混凝土抗弯拉强度达到3.5MPa以上，具体时间根据季节气温等环境因素或同条件试块强度确定。

图3 切缝时间偏晚形成的非预定裂缝

7 切缝控制

横向缩缝在混凝土硬化后，在适当的时机用切缝机进行切割。切割过早混凝土强度不足，会使骨料从砂浆中脱落，而不能切出整齐的缝；切缝过晚，不仅使切割造成困难，而且会使混凝土板在非预定位置出现早期裂缝（见图3）。适时的切缝时间，应控制在混凝土有足够的强度，而收缩应力尚未超出其强度范围时，它随混凝土的组成性质、施工气候条件等因素而变化。

实践表明：适时的切缝时间，一般可掌握在施工温度与施工后时间的乘积为200～300℃·h，或混凝土的抗压强度为5.0～8.0MPa 时比较合适。切缝方法以调深调速的切缝机锯切效果好。为减少早期裂缝，切缝可采用“跳仓法”，即每隔几块板切一道缝，然后再逐块切割。切缝深度一般为板厚的1/3，如果切缝太浅会引起不规则断板。

8 结束语

总之，影响路面混凝土质量的因素很多。混凝土出厂质量、施工单位的施工水平、气候因素的影响等都会最终影响混凝土路面的质量。要做出质量过硬的混凝土路面，需要各方相互沟通，密切合作，充分利用各种有利因素，避免不利因素的影响，才能做出质量过硬的混凝土路面。

[1] GTJ F30-2003.公路水泥混凝土路面施工技术规范[S].