摘 要:通过对混凝土耐磨性实验研究分析,提出了影响水泥混凝土路面抗耐磨性的主要影响因素以及提高混凝土路面耐磨性的技术途径。
关键词:耐磨性,水泥混凝土路面
1 前言
水泥混凝土路面在行车荷载和车轮轮胎作用下,受到磨耗和冲击的双重作用。其作用过程首先是混凝土表面沙浆被磨损,磨蚀严重后,混凝土中骨料逐渐暴露并失去沙浆的保护,这一过程表现的主要形式为磨耗。当混凝土骨料大部分暴露后,在行车荷载的冲击下,骨料发生松动、剥离现象而使混凝土表面形成沙浆孔穴,这一过程称为冲击破坏过程。如此反复作用下,混凝土路面厚度逐渐减薄,丧失结构能力从而发生坑槽、断裂、缺边掉角等破坏现象。
2 混凝土抗压强度对耐磨性的影响
通过大量的混凝土磨损系数实验表明,混凝土的抗压强度与磨损系数之间存在着一定的相关关系。混凝土抗压强度越高,磨损系数成指数关系下降。在这里值得提出的是要保持沙浆和骨料耐磨系数的一致性,才能使混凝土的耐磨性达到最佳状态。因此,水泥沙浆的强度是提高混凝土路面抗耐磨性的关键。
3 骨料的最大粒径与混凝土耐磨性的关系
混凝土骨料在行车冲击作用下的破坏不仅与混凝土强度有着密切的关系,骨料的粒径也是不可忽略的重要指标。采用每立方米混凝土的水泥用量及水灰比一定时,改变骨料的最大粒径,进行磨损系数实验,如图1, 结果表明,不管单方水泥用量的多少, 磨损系数随骨料粒径的变化呈凹形竖曲线的变化规律,既有最小值。分析原因,当骨料粒径较小时,较低强度的沙浆起主要作用,因此,耐磨性能较低;当骨料粒径较大时,较高强度的骨料起控制作用,但大粒径骨料容易产生剥离,因此出现最佳粒径(最小粒径) 。
4 砂率与混凝土耐磨性
一般来讲,混凝土的砂率低,粗骨料占有的面积大,在混凝土强度低的情况下,其耐磨性有粗骨料承担,对混凝土路面是有利的。但通过实验表明,在水泥用量为400 kg/ m3 以下的情况下,磨损系数随砂率减小而降低,但当水泥用量为450 kg/ m3 以上时, 磨损系数曲线变化为凹型曲线。这种情况在每立方水泥用量越多时更加明显。根据实验结果表明:在水泥用量超过450 kg/ m3 以上后, 砂率在30 % 左右,磨损系数达最小值。
5 结 论
要提高水泥混凝土路面的耐磨性,应充分重视混凝土材料的选择、组成材料的配合比组成设计的同时还应着重考虑如下几个方面:
(1) 提高混凝土的强度,使混凝土面均匀的受磨损。
(2) 骨料的最大粒径要适宜,最大粒径应选择在2.0～2.5 cm 之间。
(3) 砂浆部分的粘结力大,比砂浆耐磨性高的粗骨料的面积要大。也就是适当选择粗骨料的种类与砂率。
(4) 砂浆部分的抗磨耗性能也要提高。
