3.1.2 集料
集料是混凝土中含量最大的组成材料,粗、细集料在混凝土中约占80%。
1)粗集料
(1)粗集料的技术要求。碎石混凝土的抗弯拉强度高,宜于水泥黏结,Ⅰ级碎石的吸水率不应大于1.0%,Ⅱ级碎石吸水率不应大于2.0%。
(2)粗集料的最大公称粒径与级配。道面修补的深度最小一般控制在60~80mm,其粗集料的最大公称粒径应不大于结构层厚度的1/3,否则混凝土难以振捣密实,形成的结构也不稳定。按照该方法,确定道面修补用的混凝土最大公称粒径为19mm(方孔筛)或者20mm(圆孔筛)。与普通道面水泥混凝土相比,这种粗集料属于小粒径石子,它不仅可以增加混合料的和易性,还能增强混凝土的强度。与大粒径(40mm,圆孔筛)相比水泥浆体和单个石子界面的过渡层周长和厚度都小,难以形成大的缺陷,有利于界面强度的提高。粒径越小,石子本身的缺陷的几率越小,同时,提供强度的主界面面积增大。因此,减小粗集料的最大公称粒径,有利于提高混凝土的抗弯拉强度、增大疲劳极限、改善拌合物的匀质性、提高耐久性和平整度等性能。粗集料的级配直接影响到混凝土的抗弯拉强度,良好的级配是保证混凝土形成具有嵌锁力的骨架密实结构的关键。连续级配碎石配制的混凝土抗弯拉强度高于间断级配的。因此,对于道面修补材料采用连续级配碎石。在实际应用上采用按照最大公称粒径不同分为两级级配,实行配合比控制。
2)细集料
普通水泥混凝土常用的细集料有天然河砂、湖砂、山砂、淡化海砂、机制砂和混合砂。河砂经过长期水流冲洗,粒形较圆、较洁净,质量最好。山砂的含泥量和软弱颗粒较多,机制破碎砂的粒形很差,石粉含量高。必须严格控制砂的含泥量。砂的含泥量(按质量计)不得超过2%,泥块含量(按质量计)不得超过1%,其他技术要求均应满足《军用机场场道工程施工与验收规范》(GJB 1112A-2004)规定的Ⅰ、Ⅱ级砂的技术要求(见表3-2)。随着砂细度模数增加,抗弯拉强度略有增大。细度模数过小(小于2.3的细砂),不但混凝土的抗弯拉强度难以保证,而且道面耐磨性不足,抗滑构造的保持时间短;细度模数过大(大于3.5的粗砂),不但道面表面微观抗滑构造深度大,而且过粗砂道面平整度难以满足要求。为了保证水泥混凝土道面的抗弯拉强度和耐磨性,应使用细度模数在2.3~3.2之间的Ⅰ、Ⅱ区中砂、中粗砂和偏细粗砂。
表3-2 砂的分区及级配要求