因地制宜就地取材的農(nóng)村水泥路面配合比設(shè)計

摘 要：本文立足于山區(qū)農(nóng)村公路的建設(shè)和實際情況，本著因地制宜就地取材的原則，結(jié)合山區(qū)當(dāng)?shù)馗挥械牡V尾砂、河床材料進行實驗，探討當(dāng)?shù)夭牧嫌糜谵r(nóng)村水泥混凝土路面的可行性，進行水泥混凝土材料配合比設(shè)計。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村道路；水泥路面；配合比

十九大報告指出中國特色社會主義進入了一個新的時代，中國社會主義初級階段主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾。農(nóng)村公路建設(shè)也詮釋了這一矛盾的存在。農(nóng)村公路等級較低，大多是泥結(jié)硬化、磚鋪硬化和水泥混凝土路面，分布呈現(xiàn)線狀分布，故而出現(xiàn)很多斷頭路，聯(lián)網(wǎng)互通的功能和效益未能充分發(fā)揮。廣大百姓的高質(zhì)量出行需求與公路通達標(biāo)準(zhǔn)較低、村道基礎(chǔ)設(shè)施落后以及農(nóng)村公路疏于養(yǎng)護和道路失管之間的矛盾還在存在。加強農(nóng)村公路規(guī)劃聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)籌安排，先通后暢，逐步提高通村路技術(shù)等級。加大對偏遠山區(qū)的扶持，在政策支持、籌集資金多樣化的前提下，立足當(dāng)前因地制宜就地取材，減少建設(shè)成本，提高修筑質(zhì)量。

1 山區(qū)就地取材

1.1 礦料

張家口地區(qū)含有鐵礦，而鐵礦渣和礦尾砂是冶煉鐵的下腳料，故來源豐實；大部分地形為平原微丘區(qū)，干燥少雨，路基為干燥狀態(tài)。舊河床中河卵石和中砂非常豐實；粉砂土在當(dāng)?shù)卮媪控S富，但不適合做路基填料，改造后可用；石灰取材方便。

礦尾砂：呈細顆粒狀屬特細砂，黑褐色，質(zhì)感光滑細膩；

粉砂土：顆粒含量很少，實為粉土，土質(zhì)細且?guī)д承裕?/p>

鐵礦渣：塊狀，黑褐色，表面有部分金屬亮澤，最大粒徑40mm；

河卵石最大粒徑40mm；河砂采用中砂。

1.2 膠結(jié)料

鄉(xiāng)村公路交通量小，根據(jù)實際情況采用32.5級硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥，也可以采用礦渣硅酸鹽水泥。水泥品質(zhì)符合規(guī)定。

2 混凝土組成設(shè)計

2.1 材料配合比

所用鄉(xiāng)村道路水泥混凝土28天齡期設(shè)計彎拉強度≥4.0MPa；參考指標(biāo)28天齡期抗壓強度≥25Mpa。按照混凝土配合比設(shè)計的工作性、設(shè)計強度、耐久性和經(jīng)濟性的基本原則進行配比。1m3混凝土中各材料用量（單位：kg）計算材料配合比如下：

（1）鐵礦渣+中砂

水泥=372；中砂=681；鐵礦渣=1330；水=189。

配合比： 水泥：中砂：鐵礦渣=1：2.05：4.0，w/c=0.51。

（2）鐵礦渣+中砂+礦尾砂

水泥=372；中砂=582；礦尾砂=104；鐵礦渣=1326；水=194。

配合比： 水泥：中砂：礦尾砂：鐵礦渣=1：1.75：0.31：3.99，W/C=0.52。

（3）河卵石+中砂

水泥=378；中砂=484；卵石=1420；水=211。

配合比： 水泥：中砂：卵石=1：1.35：3.97，w/c=0.56。

（4）河卵石+鐵礦渣+中砂

水泥=375；中砂=546；卵石=680；鐵礦渣=680；水=202。

配合比：水泥：中砂：卵石：鐵礦渣=1：1.62：2.02：2.02，W/C=0.54。

2.2 坍落度實驗測結(jié)果

坍落度實驗測得結(jié)果如表1。

2.22.83.22.9

實測坍落度受水泥漿的數(shù)量和稠度、砂率等的影響。第一種坍落度最小，河卵石+中砂坍落度最大，極差為1cm。從試驗結(jié)果可以看出坍落度都滿足要求，證明四種配比材料的和易性較好。

2.3 水泥混凝土抗壓、抗折強度試驗

抗壓抗折強度試驗需要注意數(shù)據(jù)的有效性。極值數(shù)據(jù)滿足15%之內(nèi)的偏差范圍有效。其余情況參照規(guī)范進行數(shù)據(jù)取舍。試件尺寸采用150×150×550（單位：mm），試驗規(guī)程參照JTG E402007，使用儀器為WE—100B型液壓式萬能試驗機，測得數(shù)據(jù)、計算結(jié)果如表2所示。

3 推薦配合比

根據(jù)7天齡期的抗折強度、抗壓強度可以判定，以上三種組合（除卵石+中砂組合外）的配合比均能滿足設(shè)計要求，即都可以用于農(nóng)村公路水泥路面工程實際中。其中鐵礦渣+中砂組合，水泥用量最少，最經(jīng)濟，可獲得最高的強度。卵石+中砂組合，水泥用量最多，最不經(jīng)濟，強度最低，不建議采用。在試驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水/水泥（W/C）超過設(shè)計值時，將嚴(yán)重影響強度，所以要求施工單位嚴(yán)格控制用水量。總體建議采用鐵礦渣+中砂組合、鐵礦渣+中砂+礦尾砂組合、卵石+鐵礦渣+中砂組合。考慮經(jīng)濟性、強度問題，不建議采用卵石+中砂組合。

參考文獻：

[1]交通部公路科學(xué)研究所.公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（JTG D402011）.北京：人民交通出版社.

[2]交通部公路科學(xué)研究所.公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程（JTG E302005）.北京：人民交通出版社.

作者簡介：趙鑫，市政道路設(shè)計工作。