1抗折强度的确定
以某一沿江路堤顶路面工程的设计为例，该工程采取防洪堤与市政道路建设相结合的方式，堤顶宽24m，堤顶道路按双向4车道建设混凝土路面，为城市次干道。先通过交通调查与分析，确定轴载情况，根据水泥混凝土路面设计规范要求，计算设计基准期内设计车道承受设计轴载(100kN)累计作用次数。根据计算结果，该工程交通荷载等级为“轻”，对应28d龄期混凝土抗折轻度应为4MPa。
2强度关系式的建立和确定抗压强度
通过对室内试验数据的分析建立混凝土抗折强度与抗压强度关系式，在确定抗压强度的同时可确定混凝土施工配合比。
2.1混凝土原材料的选用
水泥:混凝土抗压强度等级C30以下的，采用32.5Ｒ复合硅酸盐水泥;强度等级C30以上的，采用42.5Ｒ普通硅酸盐水泥。粗骨料:采用花岗岩碎石，最大粒径31.5mm，连续级配。细骨料:级配处于Ⅱ区的中砂，细度模数2.3～3.0。掺合料:粉煤灰。外加剂:从混凝土耐久性、拌和物和易性、经济性等方面考虑，适当添加外加剂，掺量经试验确定。
2.2试件规格及试验方法
在混凝土配合比设计同时成型一组尺寸为150mm×150mm×150mm的抗压强度试件和一组尺寸为150mm×150mm×150mm的抗折强度试件，标准养护至28d龄期后，按《水工混凝土试验规程》(SL352－2006)进行强度试验，得出相对应的抗压强度值和抗折强度值作为一组试验数据。
2.3试验数据分析
共进行了45组试验，试件抗压强度范围为29.1～51.1MPa，抗折强度范围为3.4～5.6MPa。在数据分析前先对原始数据进行误差分析，剔除误差大或错误的数据，以3倍标准差法作为舍弃标准，即平均值±3倍标准差以内的数据进行保留。经误差分析后，有效数据为38组。见图1。由图1可知，混凝土抗压强度与抗折强度存在很强的对数关系，其对数关系式为:Y=39.882ln(x)－18.901式中:Y为混凝土抗压强度，MPa;x为混凝土抗折强度，MPa;相关系数Ｒ2=0.9291，表明混凝土抗压强度与抗折强度的对数关系显著。
2.4确定抗压强度
在设计抗拉强度已知的情况下，利用抗压强度与抗折强度对数关系式，可以准确推求混凝土的设计抗压强度。示例工程设计抗折强度为4MPa，其设计抗压强度应为36.4MPa，宜采用强度等级为C30的混凝土。
2.5确定混凝土施工配合比
在混凝土配合比试配时，应采用工程中实际使用的原材料，混凝土配合计算以饱和面干状态骨料为基准，具体大致遵循以下原则:当使用细砂或粗砂时，用水量需增加或减少3～5kg/m3;采用人工砂时，用水量需增加5～10kg/m3;掺入火山灰质掺合料时，用水需增加10～20kg/m3;采用Ⅰ级粉煤灰时，用水量可减少5～10kg/m3;采用外加剂时，用水量根据外加剂的减水率作适当调整。根据配合比试验，抗压强度等级C30、抗折强度为4MPa的混凝土配合比宜为水泥∶砂∶石∶水=1∶1.36∶2.88∶0.41。
3结论
上述设计成果已成功用于实践，示例工程已完工并已通过竣工验收，路面混凝土在施工及试运行期间未出现任何质量缺陷或事故。实例表明设计对路面混凝土强度等级及施工配合比的选用符合实际情况，尤其通过试验建立的混凝土抗压强度与抗折强度关系论文发表式，以及抗压强度等级为C30、抗折强度为4MPa的混凝土施工配合比，可以作为堤顶砼路面设计时的参考依据。
作者：江冠军 单位：惠州市市区河涌管理所
