機場施工期間營運安全風險管理

 

機場施工標準規範 P-501 水泥混凝土道面 - 拌合

拌合

501-3.1 通則

在將可接受的混凝土拌合提交給 RPR 進行審查並且 RPR 已採取適當措施之前，不得澆築混凝土。 RPR 的審查不應免除承包商選擇和配比材料以符合本節的責任。

501-3.2 混凝土拌合試驗

用於開發混凝土半合的是驗室應根據 ASTM C1077 進行認證。 實驗室認證必須是最新的，並列在認證機構的網站上。 開發混凝土半合所需的所有測試方法都必須包含在實驗室認證中。 實驗室當前的認可和認可的測試方法的副本應在施工開始前提交給 RPR。

501-3.3 混凝土拌合比率

混凝土配合比應使用波特蘭水泥協會 (PCA) 出版物“混凝土拌合的設計和控制”中包含的程序開發。 混凝土的比例應達到 28 天的抗彎強度，該強度符合或超過第 501-6.6 段中包含的接受標準，即根據 ASTM C78 的 [  ] psi 抗彎強度。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

工程師應規定機場道面的最低契約驗收抗彎強度，足以確保道面在投入使用前達到設計抗彎強度。 請注意，FAARFIELD 結構分析中使用的設計強度比施工驗收強度高約 5%，例如 如果結構設計強度為 650 psi (4482 kPa)，則施工驗收強度約為 620 psi (4275 kPa)。

如果使用的當地材料始終以最小量的膠凝材料產生超過設計強度限制，工程師可以在 FAA 批准的情況下允許減少最小膠凝材料的用量。

由於材料、操作和測試的變化，供應商提供的混凝土平均強度應高於指定強度，以確保在整個工作期間有良好的統計機會滿足驗收標準。滿足規格要求所需的強度取決於生產商的彎曲試驗結果標準偏差以及可以根據相同或類似材料的歷史數據估計該值的準確性。

對於設計用於容納 60,000 磅（27215 千克）或以下飛機總重的道面，本節可修改以表明混凝土應設計為達到 28 天的抗壓強度，達到或超過抗壓強度的驗收標準根據 ASTM C39為4,400 psi (30337 kPa)。

在為總重不超過 60,000 磅的飛機提供服務的非主要機場允許使用符合州公路機場道面施工材料規範的材料。

根據 FAA 指令 5300.1，使用州公路規格的材料需要對標准進行修改。工程規範必須包括所有引用州規範的副本。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

最少的膠結材料應足以確保拌合物的可工作性、耐久性。 最小膠結材料（水泥加飛灰或礦渣水泥）應為每立方碼 [ ] 磅（每立方公尺 [ ] kg）。 水與膠結材料的比率，包括骨材上的自由表面水分，但不包括骨材內吸收的水分，按重量計應在 0.38-0.45 之間。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

應規定每立方碼 470 磅（每立方公尺 280 公斤）的最低總膠結材料含量。 當其他膠結材料被替代或滿足嚴重凍/融、除冰劑或硫酸鹽暴露的耐久性要求時，可能需要更高的最小值才能滿足規定的強度。

在預計會出現嚴重凍融、除冰劑或硫酸鹽暴露的情況下，最低總膠結要求不應低於 517 磅/立方碼（310 公斤/立方公尺）。 工程師應指定 0.45 的最大水/水泥比，除非在嚴重凍/融、除冰、硫酸鹽暴露或其他當地條件下需要更低的水/水泥比。 小於 0.38 的水/水泥比應得到工程師和 FAA 的批准。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

彎曲強度試樣應按照 ASTM C192 製備並按照 ASTM C78 進行測試。 在項目開始時，承包商應確定由 ASTM C143 所定的鋪築坍度：滑模鋪築的允許坍度不超過 2 英寸（50 mm），鋪裝機固定模板鋪築的允許坍度不應超過 3 英寸（75 mm）， 手工鋪築的允許坍度不應超過 4 英寸（100 mm）。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

當根據抗壓強度接受第 501-3.3 條中的抗彎設計強度時，以下程序確定混凝土拌合物的抗壓強度和抗彎強度之間的相關性。 每種混凝土拌合物都需要單獨的相關性。

圓柱試體/梁試體

a.    為來自同一批次或批次混合的每種拌合物製造所有樑和圓柱體。 根據 ASTM C192，使用 6 × 6 英寸（150 × 150 毫米）鋼樑模板和 6 × 12 英寸（150 × 300 毫米）一次性圓柱模板製造和養護所有樑和圓柱。

b.    養護來自每種拌合物的測試梁進行 3、7、14、[28] 和 [90] 天的彎曲試驗； 每個齡期要測試三 (3) 個梁試體。

c.    養護每種拌合物的測試圓柱體進行 3、7、14、[28] 和 [90] 天的抗壓強度測試； 每個齡期要測試三 (3) 個圓柱試體。

d.    測試梁應符合 ASTM C78，圓柱應符合 ASTM C39。

e.    使用每個齡期的平均強度，將每個 水灰比（w/c ）的所有結果繪製在各自的圖表上對比：

l   3 天抗彎強度

l   7 天抗彎強度

l   14 天抗彎強度

l   [ 28 天抗彎強度 ]

l   [ 90 天抗彎強度 ]

l   3 天抗壓強度

l   7 天抗壓強度

l   14 天抗壓強度

l   [ 28 天抗壓強度 ]

l   [ 90 天抗壓強度 ]

f.    根據所選拌合物的上述預期強度，確定以下相關比值：

(1) 所選半合物的 14 天抗壓強度與半合物的 [28][90] 天抗彎強度之比值（用於驗收）。

(2) 所選半合物的 7 天抗壓強度與半合物的 [28][90] 天彎曲強度的比值（用於承包商 QC 控制）。

g.    如果材料發生變化，應使用新材料進行額外的半合設計研究，並確定新的相關比。

h.    在工程師批准承包商的半合比例之前，不得鋪築混凝土道面。 經批准的水灰比不得超過規定的最大值。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

混凝土配合比的結果應包括一份聲明，給出最大標稱粗骨才尺寸以及以一立方碼（公尺）為基礎配比的每種成分的重量和體積。 總量應基於外乾內飽和條件下的質量。

如果更改了來源，或者在拌合物中摻加或刪除了添加劑，則必須將新的混凝土配比提交給 RPR 批准。

RPR 可以在生產之前和生產期間隨時要求採樣進行測試，以驗證材料的質量並確保符合適用的規範。

501-3.4 混凝土配比提交

混凝土配比應在開始鋪築前至少 [30] 天提交給 RPR。 提交的混凝土配比不得超過 180 天，並且必須使用用於該項工程生產的材料。 在 RPR 以書面形式批准混凝土配比之前，不得開始生產。

每個提交的混凝土配比（即滑模、邊模機器鋪築和邊模手工鋪築）應由實驗室負責的專業工程師蓋章或封印（sealed），並至少包括以下項目和數量：

l   符合 501-2.1 的骨料認證材料測試報告。認證報告必須包括所有要求的測試；報告每個測試、測試方法、測試結果和規定的要求（標準）。

l  組合骨材的級配和分析； 並包括細骨材細度模數圖（plots）

l   反應性測試結果

l   粗骨才品質測試結果，包括有害物質

l   細骨材品質測試結果，包括有害物質

l   水泥和添加膠結材料的工廠憑證

l   所有添加劑的認證測試結果，包括硝酸裡（如果適用）

l   規定的抗彎強度、坍度和空氣含量

l   建議的拌合和水灰比的推薦比例/體積，包括實際坍度和空氣含量

l   抗彎和抗壓強度總結和繪圖（plots），包括所有梁試體和圓柱試體

l   驗收測試和承包商 QC 測試的相關比率（如適用）

l   測試結果的歷史記錄的標準偏差（如適用）

501-3.5 膠結材料

a.    飛灰：當飛灰用作水泥的部分替代品時，替代率應根據實驗室拌合試驗確定，並應在總膠結材料重量的 20% 至 30% 之間。如果飛灰與礦渣水泥一起使用，最大替代率不得超過總膠結材料重量的 10%。

b.    礦渣水泥（粒狀高爐礦渣粉 (GGBF)）：可以使用礦渣水泥，礦渣水泥或礦渣水泥加飛灰（如果兩者都使用）可佔總膠結材料重量的25%至55%。

c.    生的或煅燒的天然火山灰：天然火山灰可用於混凝土拌合。當火山灰用作水泥的部分替代品時，替代率應由實驗室拌合試驗確定，並應在總膠結材料重量的 20% 至 30% 之間。如果火山灰與礦渣水泥一起使用，最大替代率不得超過總膠結材料重量的 10%。

d.    [ 超細飛灰 (UFFA) 和超細火山灰 (UFP)：經 RPR 批准，UFFA 和 UFP 可用於混凝土拌合。當 UFFA 和 UFP 用作水泥的部分替代品時，替代率應由實驗室拌合試驗確定，並應在總膠結材料重量的 7% 至 16% 之間。 ]

501-3.6    添加劑

a.  輸氣劑：輸氣劑的添加方式應確保藥劑在整個批次中的均勻分佈。 新拌輸氣混凝土的含氣量應根據試驗拌合與工作中使用的材料進行調整，以生產出所需塑性和工易性的混凝土。 拌合中空氣的百分比應為 [ ]。 應根據 ASTM C231 對礫石和石料粗骨材以及ASTM C173 對礦渣和其他高孔隙粗骨材進行測試來確定空氣含量。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

工程師必須在第 501-2.1(c) 段中指定的最大粗骨材尺寸下，為工程位置的暴露水平指定適當的空氣含量。

1. 輕度暴露 - 當需要除耐久性以外的其他目的時，例如提高可工易性。 用於道面不會被凍結或接觸除冰劑的地方。

2. 中度暴露 - 在預計會結冰但混凝土在結冰前不會長時間持續暴露於濕氣或游離水且不會暴露於除冰劑或其他腐蝕性化學品的氣候中使用。

3. 嚴重暴露 - 暴露於除冰化學品或其他侵蝕性溶劑的混凝土，或者在凍結前混凝土可能因與水分或游離水持續接觸而變得高度飽和的地方。

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊

b.  減水劑：減水劑應按照製造商推薦的方式添加到混合物中，添加量必須符合規範要求。 應根據 ASTM C494 對工作中使用的材料進行測試。

c.  其他添加劑：應按照製造商推薦的方式和符合規範要求的必要量，將固結控制和其他批准的添加劑添加到拌合中。 應根據 ASTM C494 對工作中使用的材料進行測試。

d.  硝酸鋰： 硝酸鋰應按照製造商推薦的方式添加到拌合中，添加量必須符合第 501-2.10 d 的規範要求。