高耐磨性混凝土
2006-11-15 00:00
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摘 要:通過對混凝土耐磨性實驗研究分析,提出了影響水泥混凝土路面抗耐磨性的主要影響因素以及提高混凝土路面耐磨性的技術途徑。
關鍵詞:耐磨性,水泥混凝土路面
1 前言
水泥混凝土路面在行車荷載和車輪輪胎作用下,受到磨耗和沖擊的雙重作用。其作用過程首先是混凝土表面沙漿被磨損,磨蝕嚴重后,混凝土中骨料逐漸暴露并失去沙漿的保護,這一過程表現的主要形式為磨耗。當混凝土骨料大部分暴露后,在行車荷載的沖擊下,骨料發生松動、剝離現象而使混凝土表面形成沙漿孔穴,這一過程稱為沖擊破壞過程。如此反復作用下,混凝土路面厚度逐漸減薄,喪失結構能力從而發生坑槽、斷裂、缺邊掉角等破壞現象。
2 混凝土抗壓強度對耐磨性的影響
通過大量的混凝土磨損系數實驗表明,混凝土的抗壓強度與磨損系數之間存在著一定的相關關系。混凝土抗壓強度越高,磨損系數成指數關系下降。在這里值得提出的是要保持沙漿和骨料耐磨系數的一致性,才能使混凝土的耐磨性達到最佳狀態。因此,水泥沙漿的強度是提高混凝土路面抗耐磨性的關鍵。
3 骨料的最大粒徑與混凝土耐磨性的關系
混凝土骨料在行車沖擊作用下的破壞不僅與混凝土強度有著密切的關系,骨料的粒徑也是不可忽略的重要指標。采用每立方米混凝土的水泥用量及水灰比一定時,改變骨料的最大粒徑,進行磨損系數實驗,如圖1, 結果表明,不管單方水泥用量的多少, 磨損系數隨骨料粒徑的變化呈凹形豎曲線的變化規律,既有最小值。分析原因,當骨料粒徑較小時,較低強度的沙漿起主要作用,因此,耐磨性能較低;當骨料粒徑較大時,較高強度的骨料起控制作用,但大粒徑骨料容易產生剝離,因此出現最佳粒徑(最小粒徑) 。
4 砂率與混凝土耐磨性
一般來講,混凝土的砂率低,粗骨料占有的面積大,在混凝土強度低的情況下,其耐磨性有粗骨料承擔,對混凝土路面是有利的。但通過實驗表明,在水泥用量為400 kg/ m3 以下的情況下,磨損系數隨砂率減小而降低,但當水泥用量為450 kg/ m3 以上時, 磨損系數曲線變化為凹型曲線。這種情況在每立方水泥用量越多時更加明顯。根據實驗結果表明:在水泥用量超過450 kg/ m3 以上后, 砂率在30 % 左右,磨損系數達最小值。
5 結 論
要提高水泥混凝土路面的耐磨性,應充分重視混凝土材料的選擇、組成材料的配合比組成設計的同時還應著重考慮如下幾個方面:
(1) 提高混凝土的強度,使混凝土面均勻的受磨損。
(2) 骨料的最大粒徑要適宜,最大粒徑應選擇在2.0～2.5 cm 之間。
(3) 砂漿部分的粘結力大,比砂漿耐磨性高的粗骨料的面積要大。也就是適當選擇粗骨料的種類與砂率。
(4) 砂漿部分的抗磨耗性能也要提高。 |
| 原作者： 曹文祥 慕萬奎 |
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