路面混凝土混合物的造壳技术
发布时间：2010-01-14 共2页
4 粗骨料径影响
无论是道路混凝土，还是普通混凝土，其最薄弱环节，都处在骨料下缘，尤其是粗骨料的下缘。
粗骨料粒径越大，其下缘处的水膜层也越厚。因此，当道路混凝土采用裹砂石搅拌工艺时，随着粗骨料最大粒径增大，界面过渡层结构可得到更显著的改善。同时，还由于粗骨料粒径增大，其表面积相对减小，造壳所需水泥量也减少；另外，骨料粒径增大也有利于造壳砂石形成连续相的骨架。所以随着粗骨料最大粒径的增大，水泥裹砂石混凝土的增强效果更显著（列表2）
粗骨料粒径影响 表2
| 最大粒径 （mm） |
搅拌工艺 | 坍落度 （cm） |
抗压强度 （MPa） |
提高率 （%） |
| 10 5-10 |
普通法 裹砂石法 |
4.5 5.0 |
25.6 27.8 |
8.6 |
| 20 5-20 |
普通法 裹砂石法 |
4.5 4.5 |
25.1 26.1 |
4 |
| 40 5-40 |
普通法 裹砂石法 |
4.0 4.5 |
25.2 29.6 |
17.5 |
从试验结果看出，当粗骨料最大粒径分别为10mm、20mm、40mm时，以最大粒径40mm的裹砂石混凝土增强效果为最好。这对于道路混凝土采用粗骨料最大粒径40mm的拌合料是非常有利的。
5 生产应用
（1）裹砂石搅拌工艺为二次投料工艺，即造壳搅拌和匀化搅拌工艺。不同分次投料工艺的试验结果列表3.从表3可看出，各种分次投料搅拌工艺的7d强度增长率均高于28d强度增长率，其中裹砂石法的强度增长率最高。另外，从工艺角度考虑，净浆裹石法为三次投料，而裹砂石法为二次投料，工艺简便易行。
不同分次投料工艺的强度增长率 表3
| 种类 | R7（%） | R28（%） | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
| 常规法 | 0 | 0 | 水 砂 石 水泥 | 0 | 0 |
| 净浆法 | 12.2 | 6.7 | 水1 水泥 | 水2 砂 | 石 水3 |
| 砂浆法 | 11.1 | 7.8 | 水1 砂 水泥 | 石 水2 | 0 |
| 裹砂法 | 14.1 | 8.8 | 水1 砂 | 水泥 | 石 水2 |
| 裹石法 | 12.1 | 9.5 | 水1 石 | 水泥 | 砂 水2 |
| 净浆裹石法 | 12.2 | 10.9 | 水1 水泥 | 水2 石 | 砂 水3 |
| 裹砂石法 | 14.0 | 12.0 | 水1 砂 石 | 水泥 水2 | 0 |
（2）裹砂石法搅拌工艺方案如下：
在此搅拌工艺方案中，下限为强制式搅拌机搅拌时间，上限为自落式搅拌机搅拌时 间。第一次投料为：砂 石 70％水（包括砂石含水量）；第二次投料为：水泥 30％水；
（3）福建闽清市政建设工程公司采用裹砂石法进行了现场强度对比试验，其结果列于表4.
强度对比试验结果 表4
| 搅拌工艺 | 抗压强度（MPa） | 强度相对值 | ||
| 7d | 28d | 7d | 28d | |
| 常规法 | 21.2 | 30.1 | 100 | 100 |
| 裹砂石法 | 26.1 | 34.5 | 123.1 | 114.6 |
由表4可见，裹砂石法的强度增长值较高，R7为23.1％，R28为14.6％；因此，采用裹砂石法后，C30混凝土的水泥用量由360kg/m3降为324kg/m3，可节约水泥10％。
此外，由于裹砂石法拌制的混凝土具有较高的早期强度，可加快施工进度，如大庆油田扩建工程让湖路立交桥30m予应力钢筋混凝土T梁的施工过程中，原先需 7d才能达到85％设计强度，采用造壳任务，而且28d强度由原先技术仅用4d就可达到85％的设计强度，不仅提前9d完成了的42.3MPa提高到 46.9MPa.
6 结语
在所选定的试验条件下，各种分次投料搅拌工艺中，裹砂石法在不增加搅拌设备和生产管理人员，不延长搅拌时间的前提下，增强效果最好，而且投料次数少，适用性广（适用于坍落度＜9cm的塑性和半干硬性混凝土＝，操作简便，易于推广。此外，裹砂石法混凝土抗渗性、抗裂性、抗冻性及抗弯拉性均有明显的改善。
裹砂石法搅拌工艺实践证明，可提高强度10％～20％，在保证道路混凝土质量前提下，可节约水泥5％～10％。
提高水泥混凝土路面质量，出路在于不断采用混凝土路面施工新技术。而裹砂石法搅拌工艺是获得路面质量混凝土混合物的有效途径。
目前，洛阳震动机械厂生产了一种裹砂石法的专用机械（JDF350型混凝土搅拌机），该机有两个上料斗，一个装砂石，一个装水泥，全部搅拌过程按程序自动完成，消除了人为因素的影响。自1991年投放市场以来，受到施工单位好评。
