碾压混凝土农村公路配合比设计研究

吴 昊

（中机中联工程有限公司，重庆 400039）

目前，农村公路的修建存在着诸如投资难、后期维修难、隐患与危害并存等难题。碾压混凝土自身含水量较少，为通过振动压实施工使其达到高压实度、高耐久度的水泥混凝土[1]。由于其为特干硬性混凝土且施工工艺上的特点，让碾压混凝土拥有了水泥用量较少、施工迅速、养护时间短、刚度大等一系列技术和经济上的优势，将其运用于农村公路路面建设中将会取得较好的效果[2，3]。

1 碾压混凝土配合比设计方法

当施工所需原料（胶凝材料、掺和料、集料及外加剂等） 明确后，应在施工前相应时段内取有普遍性的试样进行碾压混凝土配合比设计试验。

1.1 简捷经验公式法

通过现有经验公式及特定的经验关系，通过必要的试拌调整，仅需要少量的试验就可获得满足设计指标和施工要求的碾压混凝土配合比，此方法叫做简捷经验公式法。

理论配合比中水含量W和改进VC值计算的经验公式：

碾压混凝土和水泥胶浆标准养护下28d 的抗折强度以及灰水比C/W 的经验公式：

碾压混凝土28d 抗折强度F28 与7d 抗压强度的经验公式：

碾压混凝土理论配合比中单位粗集料的石子填充体积（%） 参考见表1

1.2 正交试验法

确保施工过程中混合料的和易性以及路用性能满足条件是碾压混凝土配合比的设计原则。选用正交试验法进行碾压混凝土配合比设计，能够获得配合比内每个要素对设计指标的作用规律以及程度。

表1 石子填充体积百分率Vg 值参考表

2 正交设计法配合比设计

2.1 设计正交试验

碾压混凝土正交试验可选用水量、水泥用量、石子填充体积3 个因素[4，5]；掺粉煤灰的碾压混凝土可选用水量、基准胶凝材料总量、粉煤灰掺量、石子填充体积4 个因素。每个因素选择3 个水平，运用L9正交表安排试验。本文试验未掺加粉煤灰，选L9(33) 正交表进行试验。

对正交试验结果进行直观及回归分析，其考察指标为改进VC 值及28d 抗折强度。根据直观分析结果综合考虑拌合物的工作性，确定满足28d 抗折强度等设计要求的正交配合比。

2.2 正交试验结果及分析

根据试验数据整理获得上表2，由表2 通过回归计算获得抗折强度与水灰比、用水量与改进VC 值的回归方程如下：

2.3 确定配合比

通过上述正交试验可知，石子填充体积百分率对碾压混凝土的28d 抗折强度以及改进VC 值的影响都不明显。综合考量碾压混凝土修筑时方便修整，我们适度的下调了粗集料的用料，石子填充体积一般可以选为70%。根据公式G=Vg×γ 确定最终石子用量G=1700kg/m3×70%=1190 kg/m3。

表2 碾压混凝土水灰比W/C 与改进VC 值及28d 抗折强度的关系

定义农村道路碾压混凝土抗折强度为4.5MPa，得出水灰比W/C：

依据设计指标将改进VC 值定为40s，可得出水含量W：

根据获得的水灰比W/C，可得出水泥含量C：

计算砂子用量S（绝对体积法）

3 结语

正交试验法配合比设计可根据工程项目大小定义不同数量的设计因素与因素水平，而通过正交试验法计算得到的回归方程与试验总结获得的简洁经验公式法配合比设计的经验方程相类似；正交试验法可大幅减少试验量，通过正交表设计试验以完成对设计因素的检验并确定合理值。