P-501 水泥混凝土道面-材料
本規範適用於機場承受航空器總重超過30,000磅的剛性道面之面層。對於非主要機場，供小於60,000磅 (27,216公斤）航空器使用的道面，經由州政府申請並獲得FAA批准時，可以使用州公路規範。
州公路部門的材料規範可用於機場的進出道路、周邊道路和其他承受航空器總重小於或等於30,000磅的道面。
當使用州公路規範時，在契約文件中應包括所有適用/批准的州規範。公路規範應包括第501-2.1對反應性材料的要求。
描述
501-1.1 這項工作應包括由水泥混凝土組成的道面[有鋼筋][無鋼筋]，鋪築在根據這些規範構築好的下層面上，並應符合設計顯示的線型、平整度、厚度和橫斷面。術語「水泥混凝土、水硬性水泥混凝土、混凝土」在本規範中可互換使用。
工程師應指定有無鋼筋。P-610 水泥混凝土應用於標誌基礎和其他模塑混凝土結構。混凝土的尺寸、厚度應由工程師根據AC 150/5320-6 “機場道面設計和評估”以及 “FAARFIELD"所進行的道面設計來定義。
材料
501-2.1 骨材
a. 反應性： 本項目 PCC 中使用的細骨材和粗骨材應由承包商根據 ASTM C1260 和 ASTM C1567 進行鹼骨材反應（alkali-aggregate reactivity ）測試和評估。 測試樣品必須能代表為生產水泥混凝土所提供的材料料源。 ASTM C1260 和 ASTM C1567 測試可以同時進行。
(1) 粗骨材和細骨材分別按ASTM C1260進行試驗，但試驗時間延長至28天（從澆築開始30天）。 測試必須在混凝土配比提交之日起 6 個月內完成。
(2) 粗骨材和細骨材的組合應根據 ASTM C1567 進行測試-針對組合骨材進行修改-使用建議的骨材、膠結材料和/或特定降低反應性化學品的配合設計比例， 如果在 28 天時膨脹不超過 0.10%，則將接受提議的組合材料。 如果在 28 天時膨脹率大於 0.10%，則不接受骨材，除非對組合材料配比的調整可以將 28 天時的膨脹率降低到小於 0.10%，或者應對新的骨材進行評估和測試。
(3) 如果建議將硝酸鋰（lithium nitrate）與或不與補充膠結材料一起使用，則應根據工兵團 (COE) 混凝土研究部 (CRD) C662 取代 ASTM C1567 對骨材進行測試。 如果使用硝酸鋰附加劑，則其在水中應為標稱重量 30%±0.5% 的硝酸鋰。 如果在 28 天時膨脹不超過 0.10%，則將接受提議的組合材料。 如果在 28 天時膨脹率大於 0.10%，則不接受骨材，除非對組合材料配比的調整可以將 28 天時的膨脹率降低到小於 0.10%，或者應對新的骨材進行評估和測試。
b. 細骨材： 輸送到拌合機的細骨材級配應符合 ASTM C33 的要求和下表所列參數。 細骨料要求和有害限度見下表。
C. 粗骨料：最大粒度粗骨料應為
輸送到拌合機的骨材應為乾淨、堅硬、表面無污染的骨材，包括石頭破碎、破碎或未破碎礫石、風冷鐵高爐礦渣（air-cooled iron blast furnace slag）、道面破碎再生混凝土、或組合。 骨材不應有已知的有害道面染色（pavement staining) 歷史。 高爐鋼渣（Steel blast furnace slag）不得使用。 粗骨材要求及有害限度見下表； 可能需要洗滌以滿足要求。
根據當地可用的情況並考慮凍融脆弱性，選擇最大骨材尺寸（通常為 1-1/2 英寸、1 英寸或 3/4 英寸）。
為了滿足材料要求，可能需要通過清洗從骨材表面上去除灰塵和其他污染。
在大型工程和/或跨越多個施工季節的工程中，可能需要額外的骨材測試來驗證生產和交付骨材的一致性。
一些骨材可能含有硫化亞鐵和氧化鐵（ ferrous sulfides and iron oxides ），它們會在暴露的混凝土表面上產生污漬。 在出現染色問題或懷疑染色的區域，工程師應驗證生產商和骨材供應商是否已採取措施，以盡量減少工程中使用的骨材所含的任何硫化亞鐵或氧化鐵。
如果擔心這些可能存在，識別染色顆粒的已知指標是將骨材浸入石灰漿（line slurry）中。 如果存在染色顆粒，則會在五 (5) 至 10 分鐘內形成藍綠色凝膠狀沉澱物，並在暴露於空氣和光線時迅速變為棕色。 反應應在 30 分鐘內完成。 如果沒有棕色凝膠狀沉澱形成，混凝土中發生反應的可能性很小。 （波特蘭混凝土協會，混凝土拌合設計和控制）
註1 顆粒是指寬度與厚度之比大於五 (5) 的顆粒； 細長顆粒是長寬比大於五 (5) 的顆粒。 註2 僅當指定礦渣時才需要。
[註3 粗骨材只能接受來自具有 20 年服務歷史的相同級配、提供沒有 D 型裂紋歷史的料源。 骨材在相同狀況下沒有無Ｄ型裂紋、20年無大修（更換的板塊少於5%）的服務報告不得使用，除非當前生產的材料的耐久性係數大於或等於95 per ASTM C666。 承包商應提交當前的認證和測試結果以驗證骨材的可接受性。只能接受從州運輸部 (DOT) 材料實驗室或經認可的實驗室所做出的測試結果。不接受未註明日期或超過一 (1) 年或不同等級的認證和測試結果。 ]
在不考慮 D 型裂紋的區域，刪除上表中的 D 型裂紋 (ASTM C666) 和相應的腳註。
碎花崗岩、方解石膠結砂岩、石英岩、玄武岩、輝綠岩、流紋岩或圈閉岩（ rhyolite or
trap rock）認為滿足 D 裂紋測試要求，但必須滿足項目 P-501 中規定的所有其他質量測試。
在有燧石彈出（Chert popouts）的凍融區域，在降低燧石的限制之前，請驗證是否有符合規範的骨材料源可用。 很少有沉積物滿足低於 1% 的要求。 消除燧石可能要求承包商使用非沉積骨料。
粗骨料中有害物質的含量不得超過以下限值：
註1 對於由基本不含粘土或頁岩的斷裂粉塵組成的碎骨料，允許將細於 75 微米的材料的限值提高到 1.5%。 測試結果支持將限制增加到 1.5% 並聲明材料是斷裂粉塵，且必須與混凝土配比一起提交。 表徵這些細粒料的可接受技術包括亞甲藍吸附（methylene blue adsorption ）或 X 射線衍射分析。
註2 比重小於 2.4 的燧石和骨料。
註3 在未發生嚴重凍融的區域，燧石的質量限值可增加至 1.0%。
d. 組合骨材級配：本規範的目標是按照美國空軍工程技術信函 (ETL) 97-5："用於剛性機場道面的混凝土拌合比率與骨材級配" 中的指導而開發的組合骨材級配。 根據用於拌合比率的所有骨材（粗骨材和細骨材）的組合來進行骨材級配。 可能需要三種骨材尺寸來實現優化的組合級配，從而生產出適合其預期用途的可用混凝土拌合物。 使用具有良好級配或優化骨材組合的混凝土拌合物的骨材級配，承包商應提交計算拌合物體積成分所需的完整拌合物信息。 組合骨材級配應滿足以下要求：
(1) 選擇的材料和使用的比例應使得當粗度係數 (CF) 和工作性係數 (WF) 被繪製在下面第 501-2.1d(4) 段所述的圖表上時，由此確定的點應落在其中描述的平行四邊形內。
(2) CF 應由以下公式確定：
CF =（保留在 3/8 英寸（9.5 毫米）篩上的累積百分比）（100）/（保留在 8 號（2.36 毫米）篩上的累積百分比）
(3) WF 定義為通過 8 號（2.36 毫米）篩的百分比-基於組合級配。但是，對於大於每立方公尺 564 磅（每立方公尺 335 公斤[水泥＋膠結材料]）的每立方公尺 94 磅（42 公斤）膠結材料，WF 應僅向上調整 2.5 個百分點。(The WF is defined as the percent passing the No. 8 (2.36 mm) sieve based on the combined gradation. However, WF shall be adjusted, upwards only, by 2.5 percentage points for each 94 pounds (42 kg) of cementitious material per cubic meter yard greater than 564 pounds per cubic yard (335 kg per cubic meter).
(4) 使用矩形標尺繪製圖表，Y 軸為 WF，單位為 20（底部）至 45（頂部），X 軸為 CF，單位為 80（左側）至 30 （右邊）。 在此圖上，應在以下坐標 (CF-75, WF-28)、(CF-75, WF-40)、(CF-45, WF-32.5) 和 (CF-45, WF- 44.5)。 如果計算的 CF 和 WF 的交點不在上述平行四邊形內，則應根據需要更改所用骨材的每種尺寸的級配和選擇的比例。 CF 和 WF 的繪圖確定的點可以在生產過程中調整 ±3 WF 和 ±5 CF。 對級配的調整可能不會使點跑出平行四邊形之外。
e. 承包商之組合骨材級配。 承包商應使用以下格式提交其組合骨材級配：
表格保持空白等待承包商提交混凝土拌合級配
叁考美國空軍工程技術信函 (ETL) 97-5：用於剛性機場道面的混凝土配比與骨材級配。 ETL 可從以下網站獲得：
https://www.wbdg.org/ffc/dod/supplemental-technical-criteria/tspwg-m-3-250-04-97-05
501-2.2 水泥：水泥應符合 ASTM [ ] Type [ ] 的要求。
工程師應指定以下所列可接受用於工程中的水泥型號：
ASTM C150 - I、II 或 V 型。
ASTM C595 - IP、IS、IL型。
ASTM C1157 – GU、HS、MH 型。
在 FAA 同意的情況下，可以指定其他水泥。
應指定低鹼水泥（低於 0.6% 的等價鹼，ASTM C595 中的低反應性選項，或 ASTM C1157 中的選項 R）。
501-2.3 膠結材料
a. 飛灰: 飛灰應符合ASTM C618 的要求，但燒失量（loss of ignition）除外，其最大值應小於6%。 根據 ASTM C311，飛灰的氧化鈣 (CaO) 含量應低於 15%，總鹼含量應低於 3%。承包商應針對混凝土拌合物中提議的每種飛灰來源提供三份最近連續的 ASTM C618 報告，並應提供要在工程中使用的各種飛灰的測試報告。 報告可用於驗收，材料可由駐場工程代表 (RPR) 獨立測試。
b. 礦渣水泥（粒狀高爐礦渣粉 (GGBF)：礦渣水泥應符合 ASTM C989 的 100 級或 120 級。礦渣水泥的用量應僅佔膠結材料總質量的 25% 至 55%。
c. 生的或煅燒的天然火山灰：天然火山灰應是生的（raw）或煅燒的，並符合 ASTM C618，Class N ，包括對控製鹼矽反應（SAlkali-Silica Reaction)的均勻性和有效性的可選要求，並且燒失量不應超過 6%。 用於減輕鹼矽反應性的 N 類火山灰的總合宜鹼含量應低於 3%。
[d. 超細飛灰和超細火山灰： 超細飛灰 (UFFA) 和超細火山灰 (UFP) 應符合 ASTM C618、F 或 N 級以及以下附加要求：
(1) 28日齡的強度活動指數至少應為控制樣品的95%。
(2)平均粒徑不得超過6微米。 ]
501-2.4 接縫密封： 混凝土路面接縫處的接縫密封應符合[P-604項][P-605項]的要求，並應為設計圖規定的型式。
501-2.5 隔離接縫填料： 用於隔離接縫的預製接縫填料應符合 ASTM D1751 或 ASTM D1752 的要求，並應在設計圖中顯示。 除非駐場工程代表 （RPR） 另有規定，否則每個接縫的填料應在接縫所需的整個深度和寬度上以單件形式提供。 當接縫需要使用多於一件時，對接端應牢固地固定，並通過釘書釘或其他符合 RPR 要求的可靠固定方法，準確地保持形狀。
501-2.6 加強鋼筋：加強鋼筋應包括[ ]符合ASTM[ ]的需求
工程師應指定下列其中一項：
ASTM A615 Standard Specification for Deformed and Plain Carbon-Steel Bars for Concrete Reinforcement
ASTM A706 Standard Specification for Low-Alloy Steel Deformed and Plain Bars for Concrete Reinforcement
ASTM A775 Standard Specification for Epoxy-Coated Steel Reinforcing Bars
ASTM A934 Standard Specification for Epoxy-Coated Prefabricated Steel Reinforcing Bars
ASTM A1064 Standard Specification for Carbon-Steel Wire and Welded Wire Reinforcement, Plain and Deformed, for Concrete
ASTM A184 or A704 Bar mats
ASTM A1035 Standard Specification for Deformed and Plain, Low-Carbon, Chromium, Steel Bars for Concrete Reinforcement
ASTM A884 Standard Specification for Epoxy-Coated Steel Wire and Welded Wire Reinforcement
焊絲織物只能以平板形式提供。
不適用於本工程時刪去本段。
501-2.7 綴縫筋和繫筋
綴縫筋應為符合 ASTM A615 的光面鋼筋，並且不應有毛刺或其他限制混凝土滑動的變形。
a. 綴縫筋：在交付到施工現場之前，每根都應根據 ASTM A1078 Type 1 進行環氧樹脂塗層，固化後塗層厚度大於 10 mils（0.254mm)。Type 1 塗層綴縫筋不需要修補端部。 綴縫筋應塗有製造商推薦的隔黏劑，不允許使用綴縫筋套筒或嵌件。 灌漿擋圈（Grout retention rings）應為全圓形金屬或塑料裝置，能夠支撐綴縫筋直到灌漿硬化。
b. 繫筋：繫筋應為竹節鋼筋並符合 ASTM A615 的要求。繫筋指定ASTM A615 或 ASTM A706 Grade 60 ，應用於施工需要彎曲的鋼筋。
在與 FAA 就附加腐蝕保護的需要和合適性進行協調後，工程師可能需要附加的腐蝕保護或 P-501 水泥混凝土道面 354 抵抗（Item P-501 Cement Concrete Pavement 354 resistance ）例如符合 ASTM A1035 的鉻綴縫筋和繫筋； 或符合 ASTM A955 的不銹鋼綴縫筋或繫筋。
501-2.8 水
用於拌合或養護的水應為可飲用的。 如果水取自被認為不可飲用的其他來源，則應符合 ASTM C1602 的要求。
501-2.9 混凝土養護劑：養護材料應符合下述規格之一
a. 用於養護混凝土的液態成膜劑（Liquid membrane-forming compounds）符合 ASTM C309、Type 2 、Class A 或 Class B 的要求。
b. 用於養護混凝土的白色聚乙烯薄膜（White polyethylene film）應符合 ASTM C171 的要求。
c. 用於養護混凝土的白色粗麻布聚乙烯板（White burlap-polyethylene sheeting）符合 ASTM C171 的要求。
d. 混凝土養護用防水紙（Waterproof paper）ASTM C171的要求。
501-2.10 添加劑：添加劑應符合下述規格
a. 輸氣添加劑：輸氣添加劑應符合 ASTM C260 的要求，並應在現場條件下始終將空氣含量保持在規定範圍內。 輸氣劑和任何減水劑應相容。
b. 減水劑： 減水劑應符合 ASTM C494 Type A、B 或 D 的要求。
c. 其他添加劑：在開發混凝土混合物之前，使用緩凝和速凝的添加劑應得到 RPR 的批准。 緩凝劑應符合 ASTM C494 Type A、B 或 D 型的要求，速凝劑應符合 ASTM C494 Type C 的要求。不得使用氯化鈣和含有氯化鈣的添加劑。
d. 硝酸鋰：鋰添加劑應為標稱濃度為30% 的硝酸鋰水溶液，密度為 10 磅/加侖（1.2 千克/升），並應具有如下所示的近似化學形式：
硝酸鋰添加劑的分配和混合操作應由鋰製造商代表進行驗證和認證
501-2.11 環氧樹酯
環氧樹脂：所有環氧樹脂材料均應符合 ASTM C881 要求的雙劑材料，適用於每個可能遭遇的應用溫度等級，但除此之外，材料還應滿足以下要求：
a. 用於嵌入綴縫筋和錨定螺栓的材料應為Type IV, Grade 3 。
b. 用作修補材料以完全填充剝落和其他空隙以及用於製備環氧樹脂砂漿的材料應為 Type III , 經批准的等級（Gradre ads approved)。
c. 用於注入裂紋的材料應為 Type IV , Grade 1 。
d. 將新拌波特蘭水泥混凝土或砂漿或新拌環氧樹脂混凝土或砂漿與硬化混凝土粘結的材料應為 Type V, 經批准的等級（Gradre ads approved)。
501-2.11 隔黏劑
[阻塞石（choke stone）應為 ASTM C33 編號 89 石子。 ] [ 織物應符合 AASHTO M 288 Class I 織物的要求，在指定強度下的伸長率不小於 50%，重量不小於 14.5 盎司/sy(平方碼）。 織物製造商應提供符合性證書 (COC)，表明該材料可用作隔黏劑。 ] [ 液體成膜劑應符合第 501-2.7 條的規定。 ] ] [ 不需要。 ]
當混凝土道面將直接放置在低強度混凝土底層之上時，工程師必須選擇隔黏劑。 與第 501- 段協調。
註：A #89 aggregate（stone） has the following gradation: 1/2-inch sieve—100% passing; 3/8-inch—90 to 100%; No. 4 sieve—20 to 55%; No. 8 sieve—5 to 30%; No. 16 sieve—0 to 5%; No. 50 sieve—0 to 5%.
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