1工程简介 

安哥拉洛比托港道路堆场工程，共有集装箱码头和矿 石码头两个后方堆场项目，总施工面积 42 万多 m2 ，堆场铺面为高强混凝土联锁块和路面混凝土，采用尺寸 225 mm×112.5 mm×100 mm、四周有 2 mm 倒角的 C60 高强混 凝土联锁块，总铺面面积达 21 万 m2 ，共需预制联锁块 840 万块。

根据设计技术规格书的要求，混凝土联锁块抗压强度平均值应大于 60 MPa，单块最小值大于 50 MPa，吸水率 不超过 7 %，外观没有裂纹、分层、表层粘皮，尺寸偏差、 掉角缺陷等在规范允许范围内。 

2 原材料选用 

2.1 水泥 

经过长时间的采购、运输，水泥的强度会稍低，在使 用前，应按实际强度设计配合比。同时，考虑联锁块强度 要求较高，水泥选用时从最初的 P.O 42.5R 水泥，改用现 在的 P.O52.5R 水泥，其物理性能如表 1。 

2.2 拌和水 

选用 pH 值 4~7、含盐量不得超过 0.005 mg/mm3 的自来水，禁止使用海水。

2.3 碎石

碎石来源于四航局自行开采的石场，选用粒径为 5~10 mm，风化石含量小于 1 %，针片状含量小于 5 %，硫酸盐 含量小于 1 %的碎石。

2.4 河砂

设计要求选用更大粒径 5 mm，含泥量小于 2 %，云母 含量小于 2 %，轻物质含量小于 1 %，硫酸盐含量小于 0.5 %的中粗砂，细度模数 F.M 在 2.0~3.5 之间。

但是在雨水量少的非洲，河砂短缺，砂中常常含有块 石、泥团、树根、贝壳等等，质量控制难度很大，砂的含 泥量和更大粒径经常难以符合要求，为此，制造了 2 套振 砂机对砂进行筛分，将块石、泥团、树枝等杂质全部清 除，对含泥量过多的砂，在振筛的同时喷水冲洗，以减轻 含泥量，将筛出良好的砂，单独堆放，经试验检测合格后 再使用。

2.5 石粉 

四航局采石场遗留下来的弃材，粒径 0.075~2.36 mm， 堆积密度 1 534 kg/m3 ，且储量丰富，骨料的主要物理性能 指标见表 2。

2.6 混合骨料匹配比例 

当地河砂短缺，且质量较差，而碎石和石粉的储量丰 富，价格便宜，考虑经济成本，尽量减少砂的用量，增加 碎石和石粉的用量，经多次匹配试验，选择序号 5 为更佳 匹配，即堆积密度大、空隙率小的组合，详见表 3。

3 联锁块配制

3.1 联锁块配合比[1] 

3.1.1 联锁块的配制强度 

fcu，o≥fcu，k + 1.645σ = 60 + 1.645 × 5.5 = 69.0 式中：fcu，k 为设计强度等级，MPa；σ 为标准差，MPa；考 虑联锁块强度标准偏差比较大，以往缺乏相关的经验值， 故取值为 5.5。

3.1.2 水泥用量

英标 BS 6717 中规定最少水泥用量为 380 kg/m3 ，根据 联锁块厂商以往的生产经验，初步确定要达到 69.0 MPa 的 配制强度，拟定水泥用量取值范围 450~480 kg/m3。

3.1.3 用水量的选择

联锁块用水量的选择与普通混凝土不同，其混合料是 特干硬性混合物，用水量的选择，除满足强度要求之外， 还应满足块体成型要求，具体有：

1） 水量要使拌合物均匀，无明显成团，色泽均匀， 用手抓取料时，能揉成团，不松散，落地即散，脱模后要 具有一定的强度，运输过程中不变形、不开裂。

2） 用水量过少，则成型困难，容易干裂，水泥得不 到充分水化，强度受影响；用水量过多，拌合物粘成团， 振压制作时出水导致块体粘模、变形，脱模困难，且强度 偏差很大。

3） 用水量的确定方法，同一配合比，需按不同成型 工艺参数，经多次试验，根据拌合物效果、成型质量、废 品率、强度等综合考虑，得出混合物更佳状态时的含水率 范围，往往需要依赖经验来判断，经几十次试验结果显示， 含水率更佳范围是 5.3 %~6.2 %，折算水灰比 0.28~0.33。 3.1.4 配合比设计 联锁块混凝土的配合比设计除保证足够的强度之外， 还与制作成型的密实度、外观质量、成品率息息相关，因 此，找出能满足密实度更大，循环时间最短，生产效率最 高，废品率更低的成型工艺参数同样重要。

3.1.4.1 工艺试配 

按拟定的水泥用量取值范围的平均值和初步选定的序 号 5 骨料匹配用量，初定水灰比 0.3，进行工艺试配，以 确定最终的骨料匹配比例和更佳的成型工艺参数，经过几 十次试验、对比，确定骨料的更佳匹配比例为河砂∶石粉∶ 碎石 = 2.0 ∶ 3.8 ∶ 4.2。主要工艺参数有每板 28 块，喂料时 间 2 s；布料时间 1 s，布料压力 6 MPa；预振时间 4 s，预 振压力 13 MPa；强振时间 9 s，振压力 12 MPa；加面料时 间 0.7 s，振压力 7 MPa，每板的循环时间 47 s。

3.1.4.2 强度试配 按不同的水泥用量和最终调整的骨料匹配比例，以及 初定的水灰比、更佳成型工艺参数，经过 12 次配合比试 验、对比，最后选择既能满足强度、外观质量要求，又能 节约成本、提高生产效率、降低废品率的配合编号 C 为联 锁块的最终配合比，其结果见表 4。

3.2 磨耗层配合比 

联锁块磨耗层厚度约为 2~3 mm，其作用为使联锁块 表面光滑，弥补坑凹，面层耐磨，不起灰，因此，所用的砂，需要筛除大于 2.36 mm 的颗粒，含泥量小于 1 %，水 泥与砂的比例为 1 ∶ 2，其湿度应与联锁块配合比一致。

4 生产制作

4.1 成型工艺 

1） 联锁块生产前，需检测各种材料的含水率，换算 施工用水，按配合比称量混合后，从输送皮带机上取样， 用经验初步判断其湿度以满足成型要求，再检测混合料的 含水率是否在更佳范围内，若发生偏差，应及时找原因分 析改善。

2） 按更佳成型工艺参数制作联锁块，安排工人在出 料口专门检查联锁块的外观质量，发现脱模时损坏棱角、 表面坑洼凹凸不平、开裂变形的成品时，及时取出，重新 投入搅拌机搅拌成型；并用毛刷清扫成品表面的松散颗粒。 

3） 生产过程中应定期标定搅拌机的计量系统，使误 差在容许范围内；定期检查模具的磨损，发现变形应及时 更换新模具；调整喂料、振压、压板松紧等措施来保证联 锁块厚度一致。

4.2 养护、堆垛

联锁块成型后运至堆放棚里风干，叠层堆放不宜超过 3 层，在堆放棚内养护至少 24 h 后进行堆垛，每天定时淋 水养护，保持潮湿至少 14 d。堆垛时要小心轻放，严禁 丢、甩、扔，使块体缺棱掉角，堆垛不宜过高，每垛 5 000 块，用塑料薄膜将上部 4 层封住，避免运输时倒塌散落。 

5 质量检验 

5.1 试验评定[2] 

两台联锁块成型机正常情况下每天可制作 2.5~3 万块 联锁块，经咨工批准，以每 2 万块联锁块为一个检验批进 行质量检验。

1） 按照英标 BS 6717 的要求，每批抽取 5 块试件，用 肉眼观察外观质量有无裂纹、分层、表层粘皮等，这些缺 陷都不允许出现，否则判断为不合格；同时，进行尺寸偏 差检验，用游标卡尺选取 4 个代表位置进行尺寸测量，精 度为 1 mm，尺寸偏差允许值：长度±2 mm、宽度±2 mm、 厚度±3 mm、掉角两边破坏尺寸小于 5 mm，垂直度偏差小 于 2 mm。 尺寸偏差合格率超过 90 %则评定为优良，70 %以上评 为合格，小于 70 %时判定为不合格。

2） 每批抽取 5 块联锁块测试吸水率和抗压强度，在 试压前应在 （20±5） ℃水中浸泡 （24±4） h，潮湿状态测 试，按英标 BS 6717 的步骤进行试验，抗压强度修正系数 为 1.24，每批联锁块 28 d 抗压强度平均值均应大于 60 MPa，单块最小值大于 50 MPa，吸水率不超过 7 %。 对强度和吸水率检测不合格的生产批，应加倍取样， 从同一批中抽取 10 块进行复查，复查合格后方可使用， 但不能被评为优良；复查后仍不合格，则该批联锁块评为 不合格。

3） 每批联锁块需经外观质量、尺寸偏差、抗压强度、 吸水率检测合格后，发放合格证，准许出厂使用。 

4） 不合格品的处理方法： ①若抗压强度合格，其他指标不合格，可由人工分 拣，剔除外观质量、尺寸偏差有缺陷的块体后重新进行 评定。②若抗压强度不合格，其他指标合格，可按实际强 度降级使用，其应用部位应经设计和咨工批准。

5.2 数据分析 

1） 通过对联锁块生产 4 个月以来的试验数据分析显 示，所有批联锁块的外观质量、尺寸偏差、强度、吸水率 都能满足设计要求，其试验结果见表 5。

2） 抗压强度统计分析： Mfcu - Sfcu = 67.5 - 4.04 = 63.46 MPa ＞ fcu，k = 60.0 MPa ， 评定合格； fcu，min = 55.4 MPa ＞ fcu，k -Cσo = 60.0 - 1 × 5.5 = 54.5 MPa， 评定合格。

5.3 铺面试验段 

原洛比托港联锁块铺面在使用时表面磨损较为严重， 业主和咨工很重视新建码头堆场的质量，为验证自制的联 锁块表面磨耗状况，按照 《港口道路、堆场铺面设计与施 工规范》[3]的要求在交通频繁的项目部门口开辟一片面积 5 m×5 m 的典型施工试验段，表面摊铺一层薄薄的砂作磨 耗层，经 1 个月交通试验，发现表面磨损微小，耐磨质量 合格，经咨工、监理验收合格，可投入使用。

6 结语 

1） 联锁块的配制应结合工程所在地的原材料状况， 因地制宜，选择合适的、经济的材料，除设计优质的配合 比之外，还应将其成型工艺参数列为重点试配。

2） 原材料及成型工艺参数的波动对联锁块的质量影 响很大，生产时应密切注意材料的变化，及时做出调整。

3） 联锁块的配制不似普通混凝土具有较完善的配合 比设计方法，缺乏相关的资料和经验，在配合比设计、成 型工艺参数和质量验收等方面有待进一步探索和完善。