碾压混凝土施工配合比设计

付德明

（中国电建集团成都勘测设计研究院四川二滩国际工程咨询有限责任公司，成都610000）

1 引言

碾压混凝土是一种质地具有干硬特性的建筑材料。它是由水泥、集料、水、掺配料等原材料搭配设计而成的，因为其原材料繁多，所以对原材料的选择要求十分严格，其调配设计工序也极其严谨。用碾压混凝土建造的建筑物无坍落度、硬度强、强度高、使用寿命长，可以减少制造成本以及提升施工技术能力。

2 应用分类

现阶段，碾压混凝土施工主要应用于大坝、路面建设这两大类建筑工程中。

碾压混凝土坝大体共分为四类：第一种是金银包又名RCD。是一种中间部分加入充足的干硬性碾压混凝土，将2～3cm厚度的常态混凝土用于上游和下游以及坝基面的部分，最终形成包裹剖面形式的外包常态混凝土碾压混凝土坝。[1]大坝体表选用切缝工艺制成横缝，以此来避免坝基发生不均匀沉降时，对大坝造成更为严重的伤害。第二种是富胶凝材料碾压混凝土坝。将适量的矿渣或者60%～70%的粉煤灰掺入到混凝土之中，搭配调制成密实性好的零坍落度的，集合抗压性强、防渗漏性好、凝固力高等诸多优点于一身的混凝土。第三种是低胶凝材料干硬性混凝土碾压坝。特点：施工成本低，混凝土体积数量大，施工便捷，渗透量大，抗冻力弱。第四种采用专门防渗设施的全断面碾压混凝土坝。为了战胜渗透量大，抗冻力弱的这一难题并且保证施工进程，提升施工效率，在上半区域专门选用了现阶段大多数国家都在使用的人工防渗材料或高胶凝材料。

总体来说碾压混凝土坝的特点为：施工步骤简易，降低施工难度，工作效率极高，降低原材料的使用量，降低建筑制造成本，散热功能强大，大大降低了坝体内部混凝土温度，增加了碾压型混凝土大坝的使用寿命。

RCC是一种可以用在不同规模、不同用途的建筑工程中，而且它的施工时间短、硬度高、缩缝率低、水泥使用量较少、建筑成本低、建筑污染性小。目前RCC技术发展迅猛、如火如荼，已竣工完成的普定碾压混凝土拱坝，再一次向全世界证明我们所掌握的碾压混凝土筑坝工艺已走向成熟与完善。

目前我国的重承载量路面的建设主要用碾压混凝土，我国在20世纪80年代才开始研究，经过了长达八年的不懈努力，于1990年，我国在研究方面获得了阶段上的胜利。现如今，随着RCC技术的显著提升，从最开始修建停车场、货场及一些公路低速路面的简单工程到如今RCC路面已可以铺筑较高等级的公路路面。

3 原材料的选择

经过长期反复实验证明，搭配人工骨料制成的碾压混凝土抗分离性，可碾性优于搭配自然集料的碾压混凝土。在配置过程中要时刻谨记，加大骨料最大粒径对节省水泥用量、降低混凝土绝热温升几个方面有益处，但是伴随着粗骨料最大料径的加大，会加剧碾压混凝土在施工环节中易分离性。

水泥、水、外加剂、砂子及含有炉渣粉等活性掺合料调配设计了碾压型混凝土。改进混凝土的可碾性，利用减水剂，巧妙改良了减少用水量降低水化热的现象。缓凝剂的使用，进一步杜绝了冷缝问题，并将进一步促进快速连续施工的工作效率。缓凝剂和减水剂通常作为碾压混凝土施工配合比过程中的外加剂，以此来改善混凝土因拌合物组成材料之间的黏聚力不足的现象，从而避免出现粗料下沉、水分上升的现象，保证混凝土各部分品质的一致性，提高建筑物抵抗因水分冻结和融化而产生的侵害的能力，增加自身密实性。

水泥：碾压混凝土中的水泥与一般常见的水泥相似。对不同的材料调配的水泥用量也大不相同，配合比例要与配合材料的性质来做相应的变化。根据《公路水泥混凝土路面施工技术规范》的有关规定，硅酸盐类水泥应用于碾压混凝土做基层的工程。在没有添加粉煤灰时，必须采用大于32.5强度等级的水泥。在加入粉煤灰时，则必须用道路水泥、硅酸盐水泥和普通水泥。施工的地理位置、气候条件的不同也可以选择矿渣水泥或者火山灰水泥。凝固时间慢，硬度强、零坍落的水泥最为理想。

集料：骨料是它的别称。它通常有粗骨料和细骨料之分，但是骨料粒径大小不同对碾压混凝土产生的效果也不同。在施工过程中，集料的粒径大范围一般大于15小于40。细浆料含砂率一般在28%～30%之间。

水：作为碾压混凝土最为基本原材料之一，在所有原材料中对水的要求最低，与调配一般水泥混凝土选取的水一致即可。

掺配料：是一种加入煤灰粉、炉渣粉、石英粉等反复搅拌、均匀搅拌而成的结合料。现阶段我们大多数使用粉煤灰掺量为20%～40%的结合料，而国外的结合料粉煤灰掺和更达到80%左右，以此来延长其凝固时间从而加长现场施工时间和降低成本。

配合比设计：是指混凝土施工配合比中各种原材料之间的比例关系。传统的设计方法（绝对体积法或者假定容重法计算）是我们国家现阶段RCC路面配合比所选用的调配设计方法。W/C一般为0.3～0.4之间，水泥用量约在200～260kg/m3之间。

4 碾压混凝土施工配合比设计依据

碾压混凝土配合比和一般常用的混凝土相同，要根据所建造的建筑类型、建筑应用性质、环境条件、地理位置来搭配设计。由于碾压混凝土可通用于各类大型机械工程，减少了购买配套机器所产生的费用，所以用碾压混凝土作为建筑材料可以降低建筑环节的成本，减少资金的浪费。

4.1 抗压强度

在相同的抗压强度条件下，降低水泥使用量以及搭配合适的骨量，可以进一步节省资金成本，从而减少施工环节中资金浪费。用碾压混凝土建造大型混凝土建筑物时，对其浇筑的强度要求与浇筑普通混凝土相同，要根据建筑物所要求的强度大小搭配设计水灰比。

4.2 耐磨性

在修建路面工程中，路面的耐磨性是工作人员必须考虑到的问题。碾压混凝土是一种质地具有干硬特性的建筑材料，在承受干湿性、腐蚀性、冲刷性等等方面都有不错的表现。

5 碾压混凝土施工配合比设计注意事项

要根据建筑物的性质用途调配出可以达到建筑物需求条件的并具有相应抗扩张特性的碾压混凝土；在碾压混凝土施工配合过程中，要注意采取合理搅拌方法，避免造成不必要的麻烦与浪费；由于保证调配设计出的混凝土质量匀称，只有这样才能加强组合材料之间的黏性，减少建筑过程中分离的现象。

6 结语

碾压混凝土的配合比设计是灵活变通，不是一成不变、千篇一律的。用于不同建筑物则有与之对应的配合方法，不同的配比方法都是从不同的层面设计而出的。要根据不同的实际条件，灵活地做出合理的变化。总体来说，我们国家的碾压混凝土具有性价比高、抗压性强、施工步骤便捷、快速、通用性强、建筑污染性小、硬度高的诸多优点，不仅避免出现粗料下沉、水分上升的现象，而且保证混凝土各部分品质的一致性，提高建筑物抵抗冻融循环作用的能力。这种种的优良性能，无不显示出我们国家科学技术的进步，我们的碾压混凝土配合比设计技术的高超。