基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法与流程

本申请涉及道路施工领域，具体而言，涉及一种基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法。

背景技术：

1、城镇道路施工时受环保、用地、经济等条件制约，无法在施工现场建拌和站，通常采用集中厂拌的商品泵送混凝土。道路泵送混凝土凭借施工性能优异、节能环保等诸多优点在我国的城镇道路的水泥混凝土路面建设中得到普遍应用，但也产生了一些不容忽视的问题，主要表现为以下两个方面：一是泵送混凝土大的单位用水量高、水泥用量大、水灰比大、砂率高、坍落度大，进而导致混凝土水化热较大，干缩温缩现象显著，使得路面易产生早期严重开裂的问题，造成路面的实际使用年限达不到设计年限的要求。二是大坍落度道路泵送混凝土配比技术要求及参数无章可依，国内行业标准中有关路面混凝土配比设计的内容仅是针对坍落度为5～40mm的混凝土，不能满足城镇道路泵送水泥混凝土路面的建设要求。

2、泵送混凝土的黏聚性是大坍落度道路泵送混凝土关键性的性能指标，当压力黏聚性不满足要求时容易造成泵送混凝土路面浮浆、泌水，减弱混凝土的抗渗透能力进而引发路面结构表面破坏。泵送混凝土的黏聚性主要由压力泌水率表征。

3、目前，基于黏聚性控制的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法处于空白状态，导致目前的大坍落度道路泵送混凝土远远不能满足城镇道路路面的建设要求。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其能在混凝土配合比设计阶段预测并保证配制混凝土的黏聚性满足施工要求从而保证混凝土质量。

2、本申请是这样实现的：

3、本申请提供一种基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其包括以下步骤：

4、确定混凝土的压力泌水率容许值；

5、根据混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作；

6、基于混凝土路面配合比的设计试配工作计算混凝土的压力泌水率标准值；

7、计算温度修正系数和运输时间修正系数；

8、基于温度修正系数和运输时间修正系数调整混凝土的压力泌水率标准值计算得到混凝土的压力泌水率设计值；

9、确定混凝土的压力泌水率设计值是否满足混凝土的压力泌水率容许值。

10、在一些可选的实施方案中，混凝土路面的设计参数包括混凝土的弯拉强度设计等级、城市道路等级、现场温度、混凝土运输时间。

11、在一些可选的实施方案中，混凝土的压力泌水率容许值为快速路在30％以内、主干路在35％以内、次干路在40％以内和支路在40％以内。

12、在一些可选的实施方案中，根据混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作时，当混凝土路面容许弯拉强度为4.5mpa时，水胶比为0.44～0.48，浆体体积为310～340l/m3，体积砂率为42～46％，矿渣粉掺量为40％以内；当混凝土路面容许弯拉强度为5mpa时，水胶比为0.4～0.44，浆体体积为320～350l/m3，体积砂率为40～44％，矿渣粉掺量为40％以内。

13、在一些可选的实施方案中，计算混凝土的压力泌水率标准值时使用以下公式：

14、其中，为水胶比，vp为浆体体积(l/m3)，为体积砂率(％)，β为矿渣粉掺量(％)。

15、在一些可选的实施方案中，计算温度修正系数时使用以下公式：ξt-1+0.0052t-2.08×10-4t2，其中，ξt为温度修正系数；t为现场温度，℃。

16、在一些可选的实施方案中，计算运输时间修正系数时使用以下公式：式中：ξt为时间修正系数，ti为运输时间，h。

17、在一些可选的实施方案中，计算混凝土的压力泌水率设计值时使用以下公式：

18、在一些可选的实施方案中，确定混凝土的压力泌水率设计值是否满足混凝土的压力泌水率容许值是指压力泌水率设计值在压力泌水率容许值范围内，且在混凝土的压力泌水率设计值不在混凝土的压力泌水率容许值范围内时，重复进行上述根据混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作。

19、本申请的有益效果是：本申请提供的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法包括以下步骤：确定混凝土的压力泌水率容许值；根据混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作；基于混凝土路面配合比的设计试配工作计算得到混凝土的压力泌水率标准值；计算温度修正系数和运输时间修正系数；基于温度修正系数和运输时间修正系数调整混凝土的压力泌水率标准值计算得到混凝土的压力泌水率设计值；确定混凝土的压力泌水率设计值是否满足混凝土的压力泌水率容许值。本申请提供的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法能够在混凝土配合比设计阶段预测并保证配制混凝土的黏聚性满足施工要求，从而保证混凝土质量，具有操作简单、适用性强的优点，可在城镇道路路面施工中大范围的推广应用。

技术特征：

1.一种基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述混凝土路面的设计参数包括混凝土的弯拉强度设计等级、城市道路等级、现场温度、混凝土运输时间。

3.根据权利要求1所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，所述混凝土的压力泌水率容许值为快速路在30％以内、主干路在35％以内、次干路在40％以内和支路在40％以内。

4.根据权利要求1所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，根据所述混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作时，当混凝土路面容许弯拉强度为4.5mpa时，水胶比为0.44～0.48，浆体体积为310～340l/m3，体积砂率为42～46％，矿渣粉掺量为40％以内；当混凝土路面容许弯拉强度为5mpa时，水胶比为0.4～0.44，浆体体积为320～350l/m3，体积砂率为40～44％，矿渣粉掺量为40％以内。

5.根据权利要求1所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，计算所述混凝土的压力泌水率标准值时使用以下公式：

6.根据权利要求5所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，计算所述温度修正系数时使用以下公式：ξt＝1+0.0052t-2.08×10-4t2，其中，ξt为温度修正系数；t为现场温度，℃。

7.根据权利要求6所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，计算所述运输时间修正系数时使用以下公式：式中：ξt为时间修正系数，ti为运输时间，h。

8.根据权利要求7所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，计算所述混凝土的压力泌水率设计值时使用以下公式：

9.根据权利要求1所述的基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，其特征在于，确定所述混凝土的压力泌水率设计值是否满足所述混凝土的压力泌水率容许值是指压力泌水率设计值在压力泌水率容许值范围内，且在所述混凝土的压力泌水率设计值不在所述混凝土的压力泌水率容许值范围内时，重复进行上述根据混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作。

技术总结
一种基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法，涉及道路施工领域。基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法是确定混凝土的压力泌水率容许值；根据混凝土路面的设计参数进行混凝土路面配合比的设计试配工作并计算得到混凝土的压力泌水率标准值；计算温度修正系数和运输时间修正系数；基于温度修正系数和运输时间修正系数调整混凝土的压力泌水率标准值计算混凝土的压力泌水率设计值；确定混凝土的压力泌水率设计值是否满足混凝土的压力泌水率容许值。基于黏聚性的大坍落度道路泵送混凝土配合比设计方法能在混凝土配合比设计阶段预测并保证配制混凝土的黏聚性满足施工要求从而保证混凝土质量。

技术研发人员：赵宇,赵振军,程小亮,刘宇闻,王阳,王兆宇,王瑞金,武创
受保护的技术使用者：中冶南方城市建设工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12