專利名稱：一種低品質粉煤灰混凝土路面材料及其施工方法
技術領域：
本發明屬于建筑材料技術領域，特別是一種低品質粉煤灰混凝土路面材料及其施工方法。
背景技術：
粉煤灰在路面混凝土中的應用始于上世紀80年代。混凝土中摻入粉煤灰不僅可節約水泥用量，降低混凝土生產成本，而且可提高混凝土粘聚性、改善路面板攤鋪質量，提高混凝土密實度，從而提高混凝土的抗滲性和耐久性。但是，由于受到研究與技術水平的制約，國內外對水泥混凝土工程中使用的粉煤灰品質有較高要求，僅有很小一部分品質優良的粉煤灰才被允許用于混凝土結構工程。我國《公路水泥混凝土路面施工技術規范》(JTGF30-2003)中規定，混凝土路面不得使用III級粉煤灰。特別是規范條文極大地限制了III級粉煤灰在公路工程中的應用，同時也降低了我國粉煤灰的利用率。我國目前粉煤灰的年排放量已超過億萬噸，其中低品質粉煤灰(III級)占粉煤灰總排放量的95%。為提高低品質粉煤灰在混凝土結構中的利用率，目前已有學者針對低品質粉煤灰混凝土的力學性能指標進行了基礎性研究，認為低品質粉煤灰通過合理的配合比設計，可配制出性能指標滿足要求，強度達到中等以上強度的混凝土。上述研究結果為低品質粉煤灰在混凝土中的應用奠定了基礎，但低品質粉煤灰混凝土在我國量多面廣的中等及輕等級公路路面結構中的應用尚未得到實施與普及。因此，需要發明一種既能滿足公路工程使用要求，耐久性好，造價低廉、環保，并可大幅度提聞低品質粉煤灰利用率的路面材料
發明內容
本發明的目的在于提供一種低品質粉煤灰混凝土路面材料及其施工方法，該路面材料耐久性好，造價低廉，節能環保，可廣泛用于中等及輕交通等級路面結構層中。為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種低品質粉煤灰混凝土路面材料，由42.5普通硅酸鹽水泥、低品質粉煤灰、粗集料、細集料和水組成；單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，低品質粉煤灰占膠凝材料總重量的30°/Γ40%。進一步的，單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，各組成成分所占的重量百分數為:42.5普通硅酸鹽水泥占比10°/Γ12%，低品質粉煤灰占比5.1°/Γ7%，粗集料占比50% 55%，細集料占比23% 26%，水占比5% 7%。進一步的，單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，各組成成分所占的重量百分數為:42.5普通硅酸鹽水泥占比10.3%，低品質粉煤灰占比7%，粗集料占比50%，細集料占比25.8%，水占比6.9%。進一步的，所述低品質粉煤灰為III級粉煤灰，細度為30.2%，燒失量為5.2%，需水量比為100，SO3含量為0.3%O進一步的，所述粗集料的粒徑小于40mm,連續級配。
進一步的，所述細集料中砂的細度模數大于2.5。本發明還提供了一種低品質粉煤灰混凝土路面材料的施工方法，按如下步驟進行:
(1)備料:按照配合比配備各種原料；
(2)拌合:將各種原料混合，先干拌30s左右，然后加水再拌60iT80S；
(3)攤鋪與振搗:澆筑攤鋪，然后進行振搗，振搗棒每次移動距離不超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍，并不得大于60cm;振搗時間為15iT20S，振搗結束時應使液化表面不再冒氣泡；振搗后進行整修；
(4)養護:對低品質粉煤灰混凝土路面材料進行保溫保濕養護，覆蓋養護期大于14天。本發明的有益效果是:在中等及輕交通等級公路路面結構中使用大摻量低品質粉煤灰混凝土，可在滿足中等及輕交通等級混凝土路面基本力學性能要求的前提下，降低混凝土生產成本，提高低品質粉煤灰利用率，達到環境保護的目的。由于本發明產品具有上述優點，其市場應用前景廣闊，適合于大規模推廣，具有良好的經濟與社會效益，以及顯著的環境效益。


圖1是本發明低品質粉煤灰混凝土路面材料的實施例的各組成成分示意圖。
具體實施例方式本發明低品質粉煤灰混凝土路面材料，由42.5普通硅酸鹽水泥、低品質粉煤灰、粗集料、細集料和水組成；單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，低品質粉煤灰占由42.5普通硅酸鹽水泥和低品質粉煤灰組成的膠凝材料總重量的309Γ40%。所述低品質粉煤灰混凝土路面材料的彎 拉強度及抗折強度大于等于4.0MPa，適用于中等及輕交通等級公路路面結構中。在本發明的較佳實施例中，單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，各組成成分所占的重量百分數為:42.5普通硅酸鹽水泥占比109Γ12%，低品質粉煤灰占比
5.1°/Γ7%，粗集料占比50°/Γ55%，細集料占比23% 26%，水占比5°/Γ7%。本實施例中，各組成成分所占的重量百分數為:42.5普通硅酸鹽水泥占比10.3%，低品質粉煤灰占比7%，粗集料占比50%,細集料占比25.8%,水占比6.9%ο在本實施例中，所述低品質粉煤灰為III級粉煤灰，細度為30.2%，燒失量為5.2%，需水量比為100，SO3含量為0.3% ;所述粗集料的粒徑宜小于40mm，連續級配；所述細集料中砂的細度模數宜大于2.5。本發明還提供了上述低品質粉煤灰混凝土路面材料的施工方法，按如下步驟進行:
(1)備料:按照配合比配備各種原料；
(2)拌合:將各種原料混合，先干拌30s左右，然后加水再拌60iT80S；
(3)攤鋪與振搗:澆筑攤鋪，然后進行振搗，振搗棒每次移動距離不超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍，并不得大于60cm;振搗時間為15iT20S，振搗結束時應使液化表面不再冒氣泡；振搗后進行整修；(4)養護:對低品質粉煤灰混凝土路面材料進行保溫保濕養護，覆蓋養護期應超過
14d。本發明低品質粉煤灰混凝土路面材料是一種混凝土路面材料，與普通混凝土路面材料相比，具有以下優點:
I)摻入309Γ40%低品質粉煤灰的混凝土，其28d齡期基本力學性能指標與普通混凝土較為接近。2)本發明低品質粉煤灰混凝土路面材料，以低品質粉煤灰與水泥作為混凝土膠凝材料的組成部分，其中低品質粉煤灰的摻入量占膠凝材料總量的309Γ40%，降低混凝土路面材料水泥的使用量。3)與普通混凝土路面材料相比，本發明低品質粉煤灰混凝土路面材料，單方造價平均可節約21%左右。下面結合具體 實施例對本發明作進一步說明，但是本發明不僅限于此。1、單位體積低品質粉煤灰混凝土路面材料由42.5普通硅酸鹽水泥252kg、低品質粉煤灰168kg、粗集料1285kg、細集料551kg、水145kg組成。低品質粉煤灰摻入量為40%，粗集料為碎石，最大粒徑小于40_，連續級配。細集料細度模數大于2.5。2、施工過程:
(I)按上述配合比備料。(2)拌合:采用強制式攪拌機，原材料由計量部門標定的磅稱稱量，并試拌正常。混合料先干拌30s左右，加水再拌6(T80s，將拌合好的混凝土裝車運輸。(3)攤鋪、振搗與整修:澆筑攤鋪后，進行振搗。振搗棒每次移動距離不超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍，并不得大于60cm。由于大摻量粉煤灰混凝土中膠凝材料含量很高,在振搗棒高頻振搗作用下很快液化,因此振搗時間宜為15 20s，振搗結束時應使液化表面不再冒氣泡。振搗后采用三輥軸整平機在混凝土表面進行整平，用滾桿進行揉漿，最后用旋轉抹面機和抹刀進行精平飾面或抹光。(4)壓紋和切縫:拉毛作業時要掌握混凝土表面硬度變化的時間，通過現場試驗確定。橫縫每5m設置一道，縫深> l/3h。(5)養護:采用土工布覆蓋，灑水，保持土工布濕潤。養生期為15天。參照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》(GB/T50081-2002)進行試塊的抗折強度試驗。試驗結果顯示,低品質粉煤灰摻量為40%的混凝土路面28d抗折強度為5.22MPa。說明本發明具有與普通混凝土路面材料相接近的力學性能指標。成本測算發現，采用本發明，單方成本為114.3元，與相同條件下普通水泥混凝土路面材料的成本相比，造價節省25.8%。以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發明技術方案的范圍時，均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:由42.5普通硅酸鹽水泥、低品質粉煤灰、粗集料、細集料和水組成；單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，低品質粉煤灰占膠凝材料總重量的30% 40%。
2.根據權利要求1所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，各組成成分所占的重量百分數為:42.5普通硅酸鹽水泥占比10% 12%，低品質粉煤灰占比5.1% 7%，粗集料占比50% 55%，細集料占比23% 26%，水占比5% 7%。
3.根據權利要求2所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，各組成成分所占的重量百分數為:42.5普通硅酸鹽水泥占比10.3%，低品質粉煤灰占比7%，粗集料占比50%,細集料占比25.8%，水占比6.9%。
4.根據權利要求1所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:所述低品質粉煤灰為III級粉煤灰。
5.根據權利要求4所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:所述低品質粉煤灰細度為30.2%，燒失量為5.2%，需水量比為100，SO3含量為0.3%。
6.根據權利要求1所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:所述粗集料的粒徑小于40mm,連續級配。
7.根據權利要求1所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料，其特征在于:所述細集料中砂的細度模數大于2.5。
8.—種如權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的低品質粉煤灰混凝土路面材料的施工方法，其特征在于:按如下步驟進行: (O備料:按照配合比配備各種原料； (2)拌合:將各種原料混合，先干拌30s左右，然后加水再拌60iT80S； (3)攤鋪與振搗:澆筑攤鋪，然后進行振搗，振搗棒每次移動距離不超過振搗棒有效作用半徑的1.5倍，并不得大于60cm;振搗時間為15iT20S，振搗結束時應使液化表面不再冒氣泡；振搗后進行整修； (4)養護:對低品質粉煤灰混凝土路面材料進行保溫保濕養護，覆蓋養護期大于14天。
全文摘要
本發明涉及一種低品質粉煤灰混凝土路面材料及其施工方法。該路面材料由42.5普通硅酸鹽水泥、低品質粉煤灰、粗集料、細集料和水組成；單位體積的所述低品質粉煤灰混凝土路面材料中，低品質粉煤灰占膠凝材料總重量的30%~40%。單位體積中各組成成分所占的重量百分數為42.5普通硅酸鹽水泥占比10%~12%，低品質粉煤灰占比5.1%~7%，粗集料占比50%~55%，細集料占比23%~26%，水占比5%~7%。所述低品質粉煤灰為III級粉煤灰。該路面材料的施工方法為按配合比備料，拌合，攤鋪、振搗，養護。該路面材料耐久性好，造價低廉，節能環保，可廣泛用于中等及輕交通等級路面結構層中。
文檔編號C04B28/04GK103242013SQ20131020764
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月30日 優先權日2013年5月30日
發明者卓衛東, 上官萍, 孫穎, 谷音, 黃新藝, 陳力波 申請人:福州大學