具体技术细节
[0010] 本发明的目的是提供一种引气混凝土，通过引气混凝土路面的推广应用，提高路面混凝土的抗弯拉强度及抗冻耐久性，提高寒冷地区水泥混凝土路面的实际使用年限。 [0011] 本发明的引气混凝土由水泥、细集料、粗集料、外加剂和水混合而成，外加剂掺量为水泥重量的2.0~3.0%。
[0012] 本发明使用道路硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥制作引气混凝土，标准稠度用水量不宜大于28%。水泥混凝土路面应采用强度高、干缩性小，抗磨性、耐久性和稳定性好的PO42.5级以上普通硅酸盐水泥。具体要求见表1-2。
[0013] 表1 水泥的化学成份技术要求水泥化学成份 技术要求
铝酸三钙 <7.0%
铁铝酸四钙 >15.0%
游离氧化钙 <1.0%
氧化镁 <5.0%
三氧化硫 <3.5%
碱含量 Na2O+0.658K2O≤0.6%
混合料种类 不得掺窑灰、煤矸石、火山灰和粘土。
表2 水泥的物理指标技术要求
水泥性能 标准要求(重交通路面)
安定性 雷氏夹或蒸煮法合格
标准稠度需水量② 不宜>28%，不得>30%
烧失量 不得>3.0%
比表面积③ 宜在300~350m2/Kg，不应>350m2/Kg
细度(80μm) 筛余量不得>10%
初凝时间 宜在90~180min
终凝时间 宜在300~600min
28d干缩率④ 不得>0.09%
耐磨性④ 不得>3.6Kg/m2
本发明所使用的外加剂为含有引气、高效减水及缓凝三大主要功能的复合型外加剂。
引气剂应优先选用主要成份为皂角素(三帖皂甙)的产品。缓凝剂应优先选用主要成份为木质素磺酸盐或磷酸盐的产品。高效减水剂推荐采用β-萘黄酸钠甲醛高缩聚物(萘系)或氨基磺酸盐系列的产品，不推荐采用脂肪族和聚羧酸盐系列的产品。减水率应大于18%，宜大于20%。为降低混凝土的粘度，减少混凝土卸车困难，换算后的有效外加剂总量不宜大于水泥质量的1.5%。一般来说，工程上所用外加剂应为液体复合型外加剂，主要功能有引气、高效减水及缓凝。其中减水组份推荐使用萘系减水剂；引气组份推荐使用松香热聚物类；缓凝组份推荐使用六偏磷酸钠。液体外加剂在温度20℃时固含量应大于30%，掺量为水泥重量的2.8~3.0%。
[0014] 本发明中的细集料应选用河砂，二级及以上公路所用河砂应优先选用中砂，二级以下公路推荐中砂或粗砂，其他性能指标不得低于表3及表3（续）中的技术要求。为减少砂对引气混凝土中含气量的影响，使用中砂时，其细度模数不得大于3.0，砂率在32%~38%。 [0015] 表3 细集料性能要求表3 细集料性能要求（续）
本发明中对粗集料的要求为：级配应满足下表4中的技术要求，二级路以上路面应优先选用碎石，采用碎卵石或卵石时应严格进行试验检验。二级路以下路面宜选用碎石。引气混凝土使用的粗集料最大粒径不得大于31.5mm；26.5mm方孔筛通过量不宜小于90%。采用合成级配时，宜选用通常意义上的20~30mm、10~20mm及5~10mm三档集料进行合成，其中
5~10mm档集料在总粗集料含量不宜大于20%。如没有5~10mm集料时，也可进行二档集料合成，但合成后筛分结果必须满足下表4的级配曲线要求。
[0016] 表4 粗集料技术要求本发明中对水的要求为：引气混凝土的搅拌和养护用水应清洁，宜采用饮用水。采用非饮用水时，需经化验，并应符合下列要求：
2-
a)硫酸盐含量(按SO4 计)不得超过2700mg/L；
b)含盐量不得超过5000mg/L；
c) pH值不得低于5；
d)不得含有油污、泥和其它有害杂质。
[0017] 使用本发明的引气混凝土铺筑路面，除了可以提高强度、抗渗等性能外，最主要的是极大地提高了路面的耐久性能，只要合理、正确地使用外加剂，保证完工后的混凝土气泡间距系数满足规范要求，基本上可以保证路面20年的使用寿命，同比以往水泥混凝土路面不到10年的使用寿命，可以大幅度地减少维修养护费用，并保证道路的通行能力及舒适性，从而给公路运营带来一定的经济效益和较大的社会效益。本发明引气混凝土的主要技术指标如下：1）引气混凝土设计抗弯拉强度：≥5.0Mpa；
2）引气混凝土含气量： 5.5±0.5 %；
3）引气混凝土水灰比(W/C)：≤0.40；
4）引气混凝土拌合物坍落度：25~50mm；
5）引气混凝土抗弯拉弹性模量：≥30000Mpa；
6）引气混凝土抗冻等级：≥F300。
法律保护范围
涉及权利要求数量10：其中独权1项，从权-1项
1.一种引气混凝土，包括水泥、细集料、粗集料和水，其特征在于所述混凝土还添加有外加剂，其掺量为水泥重量的2.0~3.0%。
2.根据权利要求1所述的引气混凝土，其特征在于所述水泥为道路硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1或2所述的引气混凝土，其特征在于所述标准稠度用水量不宜大于
28%。
4.根据权利要求1或2所述的引气混凝土，其特征在于所述普通硅酸盐水泥为P•O42.5级以上普通硅酸盐水泥。
5.根据权利要求1所述的引气混凝土，其特征在于所述外加剂为含有引气、高效减水及缓凝三大主要功能的复合型外加剂。
6.根据权利要求1所述的引气混凝土，其特征在于所述细集料应选用河砂，二级及以上公路所用河砂应优先选用中砂，二级以下公路推荐中砂或粗砂，为减少砂对引气混凝土中含气量的影响，使用中砂时，其细度模数不得大于3.0，砂率在32%~38%。
7.根据权利要求1所述的引气混凝土，其特征在于所述二级路以上路面粗集料应优先选用碎石，二级路以下路面宜选用碎石。
8.根据权利要求1或7所述的引气混凝土，其特征在于所述引气混凝土使用的粗集料最大粒径不得大于31.5mm；26.5mm方孔筛通过量不宜小于90%；采用合成级配时，选用通常意义上的20~30mm、10~20mm及5~10mm三档集料进行合成，其中5~10mm档集料在总粗集料含量不宜大于20%。
9.根据权利要求1所述的引气混凝土，其特征在于所述引气混凝土的主要技术指标如下：
1）引气混凝土设计抗弯拉强度：≥5.0Mpa；
2）引气混凝土含气量： 5.5±0.5 %；
3）引气混凝土水灰比(W/C)：≤0.40；
4）引气混凝土拌合物坍落度：25~50mm；
5）引气混凝土抗弯拉弹性模量：≥30000Mpa；
6）引气混凝土抗冻等级：≥F300。
10.根据权利要求1所述的引气混凝土，其特征在于所述引气混凝土的配合比设计过程如下：
一、确定拌和物及硬化混凝土物理力学指标：
引气混凝土设计抗弯拉强度：≥5.0MPa；
引气混凝土含气量： 5.5±0.5 %；
引气混凝土水灰比：≤0.40；
引气混凝土拌和物坍落度：25~50mm；
引气混凝土抗冻等级：≥F300；
引气混凝土抗弯拉弹性模量：≥30000Mpa；
二、配合比计算：
1)计算水泥混凝土配制抗弯拉强度：
，
－28混凝土配制弯拉强度的均值，
－设计抗弯拉强度标准值，
t －保证率系数，
s －弯拉强度试验样本标准差，
－弯拉强度变异系数；
2)计算水灰比
按碎石混凝土的公式： ，
式中： －水灰比；
－水泥28d抗弯拉强度；
3)计算用水量
按碎石混凝土的公式计算用水量：
；
；
式中： －不掺外加剂混凝土的单位用水量；
－设计坍落度；
－砂率；
－灰水比，水灰比之倒数；
－掺外加剂混凝土的单位用水量；
－所用外加剂剂量的实测减水率；
4)计算水泥用量： ，
式中： －单位水泥用量；
5)确定粗集料、细集料用量：
根据水泥用量及用水量，计算外加剂用量、粗集料用量和细集料用量。
