引氣混凝土路面施工規(guī)程
2015-02-24
目次
前言.......................................................................II
1范圍......................................................................1
2規(guī)范性引用文件............................................................1
3術語和定義................................................................1
4含氣量及抗凍標號..........................................................1
5材料......................................................................1
6引氣混凝土配合比設計......................................................3
7引氣混凝土施工............................................................4
8引氣混凝土的質量檢驗和管理................................................5
附錄A（資料性附錄）引氣混凝土配合比設計、調整實例........................7
前言
我國幅員遼闊，地域特點復雜，國家規(guī)范難以面面俱到。例如寒冷地區(qū)的水泥混凝土路面，在冰雪凍融作用下，往往過早地斷裂破壞，遠遠達不到設計指標的使用年限。為了解決這一地區(qū)性的難題，經過多年研究，我省于2000年編制出版了地方標準DB23/T510-2000《引氣混凝土路面施工規(guī)程》。作為國家標準的補充或實施細則，配合國家標準，在我省的公路建設中起到了良好的作用。
隨著國家行業(yè)標準JTGF30-2003的發(fā)布，加上2000版地方標準的有效時限已過，為了更好地發(fā)揮作用，理順關系，規(guī)范技術用語、技術指標、文字符號等同部頒標準相一致，特此修訂上述地方標準。本次修訂改動的部分主要有：混凝土用碎石最大公稱粒徑減小，含氣量指標范圍擴大；在原材料一章中，增加“粉煤灰及其他摻合料”一節(jié)，并改寫了混凝土配合比設計、調整實例。
我省地方水泥廠較多，水泥資源豐富，地方道路的建設當以水泥路面為主，該標準的修訂會對他們有重要的幫助。望各施工和建設單位在應用時多提建議，積累經驗，并及時函告我所。不足之處，敬請批評、指正。
主編單位：黑龍江省交通科學研究所
主要起草人：楊洪生、王如彬
2006年11月10日
引氣混凝土路面施工規(guī)程
1范圍
本標準規(guī)定了普通引氣混凝土的含氣量及抗凍標號、材料、配合比設計、施工、質量檢驗和管理。本標準適用于寒冷地區(qū)水泥混凝土路面的引氣混凝土路面施工，不適用于其他地區(qū)、其他行業(yè)、其他工程和其他混凝土施工。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
JTGF30-2003公路水泥混凝土路面施工技術規(guī)范
JTGE30-2005公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程
3術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
引氣混凝土
水泥混凝土在攪拌過程中，由于摻用引氣劑或利用其他措施，使其拌合料的含氣量達3.0%以上者，稱為引氣混凝土。適宜的含氣量能使混凝土提高抗凍性、抗?jié)B性和抗磨蝕性能，特別適用于寒冷地區(qū)的水泥混凝土路面。
4含氣量及抗凍標號
根據引氣混凝土拌制時粗集料粒徑的大小及路面使用條件，引氣混凝土含氣量的大小和抗凍指標的推薦值列于表1。
表1路面引氣混凝土適宜含氣量(%)及相應抗凍標號
集料最大粒徑
(mm)
混凝土使用條件(含氣量%)
相應抗凍標號
(凍融次數)
高速公路、一級公路及
山區(qū)、潮濕和撒鹽路段
二級公路及機場
和平原路段
一般公路及廣場
和市區(qū)路段
26.5
5～6
4.5～5.5
3.5～4.5
≥300
31.5
＞5
＞4.5
≥3.5
≥200
5材料
5.1水泥
引氣混凝土的配制應采用旋窯生產的42.5及其以上(含42.5)的道路用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，不應采用火山灰水泥，粉煤灰水泥。所用水泥的品質應符合國家有關標準的規(guī)定。水泥中游離氧化鈣的含量不應大于1.0%，堿度應小于0.6%。
5.2砂
引氣混凝土宜采用Ⅱ級以上的天然中砂，砂的硅質含量不應低于25%。用于特重、重交通的高速公路和一級公路水泥路面時，應采用Ⅰ級河砂。砂的細度模數宜為2.5～3.1，規(guī)格質量應符合國家有關標準的規(guī)定，應嚴格控制砂中雜質和泥土的含量，必要時應經過篩洗。其技術指標見表2。
表2砂的主要技術指標
項目
技術指標
顆
粒
級
配
方孔篩尺寸(mm)
0.15
0.30
0.60
1.18
2.36
4.75
累計篩余量
(以質量計)
(%)
粗砂
90～100
80～95
71～85
35～65
5～35
0～10
中砂
90～100
70～92
41～70
10～50
0～25
0～10
細砂
90～100
55～85
16～40
0～25
0～15
0～10
泥土、雜物含量(沖洗法)(%)
＜1.5
硫化物和硫酸鹽含量(折算為so3)(%)
＜0.5
有機物質含量(比色法)
顏色不應深于標準溶液的顏色
其它雜物
不得混有石灰，煤渣，草根等
注：有機物質含量標準溶液的配制方法：取2g鞣酸粉溶解于98ml的10%酒精溶液中即得所需的鞣酸溶液，然后取該溶液2.5ml注入97.5ml，濃度為3%的氫氧化鈉溶液中，加塞后劇烈搖動，靜置24h即得標準溶液。
5.3碎石（礫石）
引氣混凝土應優(yōu)先采用Ⅱ級以上碎石，且不得使用統料和單粒級，應用多個粒級的集料進行摻配，并附合表3的級配要求。所配碎石的最大粒徑不應超過31.5mm，吸水率不應大于2%，石粉含量不應大于1%，碎石中泥土含量超過1%時，要經過篩洗。在非采用礫石不可的地方，一定要按國家有關標準，嚴格管理。
表3粗集料級配范圍
粒徑
級配
類型
方孔篩尺寸(mm)
2.36
4.75
9.50
16.0
19.0
26.5
31.5
37.5
累計篩余(以質量計)(%)
合
成
級
配
4.75～16
95～100
85～100
40～60
0～10
4.75～19
95～100
85～95
60～75
30～45
0～5
0
4.75～26.5
95～100
90～100
70～90
50～70
25～40
0～5
0
4.75～31.5
95～100
90～100
75～90
60～75
40～60
20～35
0～5
0
粒級
4.75～9.5
95～100
80～100
0～15
0
9.5～16
95～100
80～100
0～15
0
9.5～19
95～100
85～100
40～60
0～15
0
16～26.5
95～100
55～70
25～40
0～10
0
16～31.5
95～100
85～100
55～70
25～40
0～10
0
5.4水
引氣混凝土的攪拌和養(yǎng)護用水應清潔，宜采用飲用水。采用非飲用水時，需經化驗，并應符合下列要求:
a）硫酸鹽含量(按so42-計)不得超過2700mg/L；
b）含鹽量不得超過5000mg/L;
c）pH值不得低于5;
d）不得含有油污，泥和其它有害雜質。
5.5外加劑
引氣混凝土用外加劑應符合有關外加劑標準及試驗方法的規(guī)定。供應商應提供有相應資質外加劑檢測機構的品質檢測報告，應說明外加劑的主要化學成份，并認定對人員無毒副作用。引氣劑的選擇要經過嚴格的試驗，選擇表面活性好、產泡量大、氣泡細密、泡沫穩(wěn)定的產品。
5.6粉煤灰及其他摻合料
在無硅灰和磨細礦渣的地方，引氣混凝土可摻用Ⅱ級以上的磨細粉煤灰作為摻合料，以提高混凝土的和易性和密實度。但因粉煤灰對引氣劑有較大的吸附作用，所用粉煤灰不但要符合表4的要求，且摻量要認真選擇。
表4粉煤灰分級和質量指標
粉煤灰
等級
細度①(45μm氣流篩，篩余量)
(%)
燒失量(%)
需水量比
(%)
含水量(%)
Cl-
(%)
SO3
(%)
混合砂漿活性指數②
7d
28d
Ⅰ
≤12
≤5
≤95
≤1.0
＜0.02
≤3
≥75
≥85(75)
Ⅱ
≤20
≤8
≤105
≤1.0
＜0.02
≤3
≥70
≥80(62)
Ⅲ
≤45
≤15
≤115
≤1.5
-
≤3
-
-
注1：45μm氣流篩的篩余量換算為80μm水泥篩的篩余量時換算系數為2.4；
注2：混合砂漿的活性指數為摻粉煤灰的砂漿與水泥砂漿的抗壓強度比的百分數，適用于所配制的混凝土強度等級大于等于C40的混凝土；當配制的混凝土強度等級小于C40時，混合砂漿的活性指數要求應滿足28d括號中的數值。
6引氣混凝土配合比設計
6.1基準配合比的設計計算
6.1.1確定試配強度：按表5，由路面設計抗彎拉強度值fr，查出對應的抗壓強度值fcu，并乘以試配提高系數1.15，作為混凝土的試配強度fc。
表5混凝土抗彎拉與抗壓強度對照表
混凝土28d設計抗彎拉強度fr(Mpa)
4.0
4.5
5.0
5.5
混凝土28d試件抗壓強度fcu(Mpa)
25.0
30.0
35.0
40.0
6.1.2計算水泥強度：水泥實際抗壓強度fce原則上應由試驗確定，在無條件試驗時，可按式(1)計算：
fce=r·fcek-------------------------------------------------------------（1）
式中：fcek----水泥標號(抗壓強度)；
r----水泥標號富余系數。
水泥標號富余系數應按各地統計資料采用，如無統計資料，可取r=1.13試算。
6.1.3計算水灰比：根據確定的試配強度fc和水泥強度fce，碎石混凝土按式(2)計算灰水比：
fc=0.46fce(C/W-0.52)--------------------------------------------------（2）
礫石混凝土按式(3)計算灰水比：
fc=0.48fce(C/W-0.61)--------------------------------------------------（3）
式中：fc----混凝土試配強度；
fce----水泥28d抗壓強度；
C/W----混凝土灰水比。
6.1.4選擇用水量并計算水泥用量：按JTGF30-2003中的表4.1.2～3和表4.1.2～4選擇單位用水量，并用上述水灰比計算水泥用量。
6.1.5初選砂率，并計算砂、石用量，列出計算配合比：按JTGF30-2003中的表4.1.4選擇砂率，并利用絕對體積法或假定密度法計算出每立方米混凝土的砂、石用量，列出計算配合比。
6.2基準配合比的試拌，試配和檢驗
6.2.1選擇合理砂率：按本標準6.1.5的方法，再上、下各選兩個砂率值(一般為±1%)，分別計算出砂、石用量，并適當稱料，進行混凝土試拌，按最佳流動性，選出合理砂率。
6.2.2確定實際水灰比：利用合理砂率，按計算配合比，再上、下各選一個相鄰的水灰比(差值一般為±0.05)或灰水比，并重新計算材料用量，進行混凝土的試配和制作試件。待標準養(yǎng)護7d和28d，進行試壓。然后利用作圖法(強度和水灰比的關系曲線)或計算法，求出和試配強度fc相對應的實際水灰比或灰水比的值。
6.2.3進行抗彎拉強度檢驗，測試拌合料的性能：利用由實際水灰比及合理砂率構成的計算配合比，準確稱料，進行抗彎拉強度試件的制作和檢驗，并按要求同時測試混凝土拌合料的各種物理性能，如坍落度、毛體積密度和含氣量等。
6.3基準配合比的確定
6.3.1材料用量的校正：利用抗彎拉強度檢驗試件制作時測得的混凝土拌合料的實際密度除以假定密度，便得到校正系數，利用校正系數分別乘以計算配合比的各種材料用量，就得到基準配合比的實際材料用量。
6.3.2確定基準配合比：待抗彎拉強度檢驗試件標準養(yǎng)護28d后，進行試壓，視其強度的高低和測試的坍落度的大小，調整水泥用量和水灰比，并進行數字修正，得出基準配合比。
6.4引氣混凝土配合比的調節(jié)和確定
6.4.1配合比的調節(jié)：按摻加引氣劑后擬定含氣量的大小，用基準配合比的混凝土密度，減去混凝土引氣后密度的降低數(即含氣量的百分比)，便得到引氣混凝土的密度。然后在保持水泥用量、水灰比和砂率不變的情況下，重新計算材料用量，得出新的引氣混凝土的配合比(含氣量增加的體積利用減少砂、石來調節(jié))。
6.4.2配合比的檢驗：按以上得到的配合比，根據JTGF30-2003中的表4.1.2～5和表4.1.2～6的要求摻加引氣劑和減水劑或引氣減水劑，為保持坍落度不變，應降低水灰比，以達到規(guī)范的規(guī)定和滿足施工的要求。水灰比和用水量的降低值可按廠家提供的引氣減水劑的減水率來計算。
按調整好的混凝土配合比進行引氣混凝土的試配，并進行坍落度、含氣量、容重和強度的測試，根據測試結果，適當進行調整，最終確定引氣混凝土的配合比（參見附錄A）。
7引氣混凝土施工
7.1引氣混凝土拌合料的攪拌
7.1.1引氣混凝土拌合料的攪拌應采用強制式攪拌機，應有自動計量裝置。除按有關規(guī)定外，投料時，引氣劑或引氣減水劑應加入水泥中，不應撒入砂、石料中。砂、石的含水量每天都要準確測試和扣除，并計入加水量中。材料的計量誤差不得超過下列規(guī)定：
a）水泥±1%
b）粗細集料±2%
c）水±1%
d）外加劑及摻合料±1%
各種計量器具應定期校驗，保持準確。
7.1.2引氣混凝土的攪拌既要保證拌合料均勻，外加劑全部溶解，又不能時間過長，以免含氣量損失。因此，應根據拌合物的粘聚性，均質性及強度穩(wěn)定性進行試拌確定最佳拌合時間。一般情況下，自材料全部進入攪拌罐起，到拌合料開始出罐為止的連續(xù)攪拌時間宜參照下表和按有關規(guī)范進行。
表6混凝土拌合料的攪拌時間
攪拌機容量
(L)
轉速
(r/min)
攪拌時間(s)
坍落度>3cm或含氣量>3.5%
坍落度<3cm或含氣量<3.5%
強制式
375
38
45～90
50～100
1500
20
90～180
120～240
7.1.3粉煤灰或其他摻合料的加入應采用與水泥相同的輸送和計量方式，并適當延長攪拌時間10s～15s，由于粉煤灰對引氣劑有吸附作用，摻粉煤灰時要注意適當增加引氣劑的摻量，以保證含氣量不受損失。
7.2引氣混凝土的運輸
7.2.1引氣混凝土拌合料的運輸宜采用罐車，當運距較近時也可采用翻斗車，但要注意減少運輸過程中的顛簸。為確?；炷恋匿佒阅埽炷涟韬狭蠌臄嚢铏C出料后，運至鋪筑地點進行攤鋪、振搗、做面、直到澆筑完畢，允許的最長時間應符合表7的規(guī)定。
表7混凝土自攪拌機出料至澆筑完畢的允許最長時間
施工氣溫(℃)
運輸允許最長時間(h)
5～10
2
10～20
1.5
20～30
1
30～35
0.75
7.2.2引氣混凝土拌合料用非攪拌車運輸時，宜直達快捷為好，中途不能轉載，不應加水和二次攪拌。卸車時，承接混凝土處的基層表面應清掃干凈和灑水濕潤，并不應留有積水。凡因運卸等原因而使混凝土含氣量損失過大，達不到要求時，拌合料不應用于鋪路。
7.3引氣混凝土拌合料的澆筑
7.3.1引氣混凝土路面板的攤鋪和澆筑應符合JTGF30-2003的有關技術規(guī)定，振搗時宜均勻、快速、適中，不應漏振，強振和過振。
引氣混凝土路面的攤鋪、振搗、整平、抹面及拉毛等各工序之間的工作距離不宜過長，宜安排緊湊，配合嚴密，一遍成活。抹面不能反復進行磨壓，拉毛宜采用壓槽。
7.3.2引氣混凝土路面板的做面，應防雨淋、暴曬和熱風。路面板拆模時間不宜少于24h，切縫時間也不宜少于30h，拆模切縫時間請參照表8：
表8引氣混凝土路面板允許拆模和切縫時間
晝夜平均氣溫(℃)
允許拆模時間(h)
允許切縫時間(h)
5
90
120
10
72
90
15
48
60
20
36
46
25
30
38
30以上
24
30
7.3.3引氣混凝土路面板的切縫宜采用軟硬結合的辦法。即在混凝土能進刀時，每間隔4～5塊板進行軟切。軟縫間的路面板待混凝土強度再度上升后，再進行硬切。應掌握好軟切工具和切縫時間。
7.4引氣混凝土路面板的養(yǎng)護
7.4.1引氣混凝土路面板做面拉毛后，按JTGF30-2003的相關規(guī)定進行養(yǎng)護，當路面板用薄膜養(yǎng)生劑養(yǎng)護時，需在混凝土表面泌水消失，終凝，出現硬膜后，即在覆蓋麻袋片前進行噴灑。
7.4.2引氣混凝土路面板的養(yǎng)護時間依混凝土彎拉強度的增長情況而定，不宜小于設計強度的95%。一般情況下，若晝夜平均氣溫在25℃以上時，需灑水養(yǎng)護10d～14d；晝夜平均氣溫在20℃～25℃時，需灑水養(yǎng)護14d～20d；晝夜平均氣溫小于20℃時，需灑水養(yǎng)護21d～28d；摻粉煤灰的混凝土最少養(yǎng)護時間不應少于28d。灑水要及時并且周全。切縫前不應上人，養(yǎng)護期間不能行車。
8引氣混凝土的質量檢驗和管理
8.1引氣混凝土所用的水泥、砂、石、粉煤灰、水和引氣劑應按有關規(guī)定進行試驗、驗收、存放和檢測。
8.2引氣混凝土含氣量的測定方法按JTGE30的規(guī)定進行試驗。引氣混凝土的施工至少應每天在攪拌機前取樣2次，進行混凝土含氣量、坍落度和密度的檢驗，發(fā)現問題隨時改進和調整，并同時制作抗彎拉試件2組，齡期分別為7d和28d。
8.3引氣混凝土路面板施工，應至少每2km(單幅)對攤鋪后的混凝土拌合料檢查一次，方法是將經攤鋪、振搗、抹平后的料挖出，測其密度和含氣量，根據檢測情況，調整引氣減水劑的摻量。并同時制作抗彎拉試件一組，用于后期強度的檢驗，齡期不少于90d。
8.4引氣混凝土路面板完成一段，強度增長28d以后，應采取鉆取巖芯的方法，鉆取圓柱體試件，進行劈裂試驗和換算，以推斷小梁試件的抗彎拉強度，用于工程檢查和驗收。并根據JTGF30的規(guī)定對其質量進行評定。
附錄
A（資料性附錄）
引氣混凝土配合比設計、調整實例
A·1我省某工地，待修水泥混凝土路面的設計抗彎拉強度為5.0Mpa，利用三輥軸機組進行攤鋪。所用水泥為42.5號普通硅酸鹽水泥；砂為中砂，細度模數2.62；二級配碎石，最大粒徑為31.5mm，砂、石皆為干料。外加劑為ENC路用引氣減水劑，摻量占水泥重的2%，減水率為10%。通過試驗，設計含氣量為5%的引氣混凝土配合比。
經試驗檢測：水泥質量較好，砂、石技術指標合格，外加劑適應性好，大小碎石最優(yōu)配比為大:小=65:35。
A·1·1根據本標準6.1.1中表5，因為fr=5.0Mpa，所以fcu=35.0Mpa；fc=40.25Mpa。
A·1·2fce=r·feck=1.13×42.5=48.025Mpa。
A·1·3據：fc=0.46·fce·(C/W-0.52),
得：40.25=0.46×48.025×(C/W-0.52)，
所以，C/W=2.342，W/C=0.427。
A·1·4由JTGF30-2003中表4.1.2～4的三輥軸及碎石欄，選擇用水量為153Kg/m3，相應的水泥用量為：
153÷0.427=358.3Kg/m3。
A·1·5根據JTGF30-2003中表4.1.4，砂率為32～36%，取33%，并假定混凝土的表觀密度為2400Kg/m3，則砂石總用量為：
2400-358.3-153=1888.7Kg/m3，
其中砂用量為：
1888.7×0.33=623.3Kg/m3，
大小碎石為：1265.4Kg/m3(大碎石：822.5Kg/m3，小碎石442.9Kg/m3)。
計算配合比為：
水泥:中砂:小碎石:大碎石:水=
358.3:623.3:442.9:822.5:153=
1:1.74:1.236:2.295:0.427。
A·1·6選5個砂率：31.5%、32.5%、33.5%、34.5%、35.5%重新計算砂、石用量，在保證水泥用量和用水量不變的情況下進行試拌，試驗結果見表A1。
表A1流動性試驗結果
砂率(%)
31.5
32.5
33.5
34.5
35.5
坍落度(cm)
崩塌
1.0
2.0
1.8
1.2
密度(Kg/m3)
2411
2412
2420
2416
2410
28天抗彎拉(Mpa)
3.7
3.8
4.9
4.5
4.0
合理砂率為33.5%
A·1·7按計算水灰比0.427，再上、下各選一個水灰比0.402和0.452，在保持水泥用量不變的情況下，算出相應的用水量和砂石用量，并進行混凝土的試配，結果如表A2。
表A2不同水灰比混凝土的試配結果
水灰比
0.427
0.452
0.402
用水量(Kg/m3)
153
162
144
坍落度(cm)
2.0
4.5
0.5
7天抗壓(Mpa)
30.2
24.3
35.8
28天抗壓(Mpa)
41.5
37.6
45.2
以水灰比為橫坐標，抗壓強度為縱坐標作圖，得出：當水泥用量358.3Kg/m3，合理砂率為33.5%時，對應于28天試配強度fc=40.25Mpa的水灰比是0.436，即實際水灰比為0.436。
A·1·8利用合理砂率，實際水灰比和358.3Kg/m3的水泥用量，重新計算材料和制作抗彎拉試件，并進行物理參數的測試得：混凝土坍落度2～3cm，密度2418Kg/m3，28天抗彎拉強度為5.85Mpa。
A·1·9根據混凝土實測密度2418Kg/m3，校正各種材料用量，并進行輕微調整和數字修正，得基準配合比為：
水泥:中砂:小碎石:大碎石:水=
361:636.34:442.1:821.11:157.37=
1:1.76:1.225:2.274:0.436。
A·1·10引氣混凝土配合比的調整
a)因為ENC引氣減水劑的減水率為10%，故摻入ENC后，水灰比由0.436降為0.40；
b)引氣后的混凝土中氣泡增加，相當于砂率增加，故砂率由33.5%降為33%；
c)因為基準混凝土的密度為2418Kg/m3，摻入引氣減水劑后混凝土的含氣量變?yōu)?%，于是：
引氣混凝土的密度為：2418-2418×0.05=2297.1Kg/m3；
用水量為：361×0.40=144.4Kg/m3；
砂、石總用量：2297.1-361-144.4=1791.7Kg/m3；
中砂用量：1791.7×0.33=591.26Kg/m3；
碎石用量為：1791.7-591.26=1200.44Kg/m3；
其中：小碎石用量：1200.44×0.35=420.15Kg/m3；
大碎石用量：1200.44×0.65=780.29Kg/m3；
引氣混凝土的配合比為：
水泥:中砂:小碎石:大碎石:水=
361:591.26:420.15:780.29:144.4=
1:1.638:1.164:2.161:0.40。
砂率為：33%。
A·1·11按配合比稱量材料，摻加ENC引氣減水劑配制引氣混凝土。測得：坍落度4.0cm，含氣量5.1%,密度2294Kg/m3，7天抗彎拉強度=5.79Mpa,28天抗彎拉強度=6.61Mpa，90天抗彎拉強度=7.36Mpa。
