露石水泥混凝土路面施工工藝研究

韓鵬飛,王欣

(武漢城開房地產(chǎn)開發(fā)有限公司,武漢 430000)

摘要：露石水泥混凝土路面是一種新型路面，文章研究了露石水泥混凝土鋪設(shè)過程中遇到的材料選擇、施工工藝、刷除時間的確定、養(yǎng)護等關(guān)鍵技術(shù)問題，發(fā)現(xiàn)溫度越高，刷除時間越早，最早與最遲刷除時間有較大的間隔。介紹了露石混凝土路面施工過程中的質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：露石混凝土；露石劑；施工工藝；刷除時間

doi:10.3963/j.issn.1674-6066.2015.03.008

Abstract:Exposed-aggregate cement concrete pavement is a new road.This paper studies material selection,construction properties, the brushing-washing time, curing and so on, which are involved in construction of exposed-aggregate cement concrete pavement. It is pointed that the higher temperature the earlier brushing-washing time, and there is a bigger interval. It introduces the quality control during the construction of exposed-aggregate cement concrete pavement.

收稿日期：2015-05-07.

作者簡介：韓鵬飛(1964-),工程師.E-mail:498318790@qq.com

Study on the Construction Technique of Exposed-aggregate

Cement Concrete Pavement

HANPeng-fei,WANGXin

(Wuhan Chengkai Real Estate Development Co,Ltd,Wuhan 430000,China)

Key words:exposed-aggregate concrete;exposed-stone agent;construction properties;brushing-washing time

水泥混凝土路面采用水泥混凝土作為層面材料的一種路面，具有剛度大、強度高、耐久性好、日常維護費低等優(yōu)點，因而在世界各國得到了廣泛的應(yīng)用[1]。但是水泥混凝土路面施工造成表面形成一定厚度的砂漿層，在車輛荷載和磨損下，路面的防滑性能快速衰減，一般通車兩年后，衰減量可達(dá)10%～40%，嚴(yán)重影響行車安全[2]。因此，水泥混凝土路面通常進行防滑耐磨處理，國內(nèi)外水泥混凝土路面采用的常用防滑技術(shù)主要有：1)選擇高耐磨的水泥和集料；2)表面構(gòu)造處理，包括拉毛法、刻槽法、壓紋法、露石法等[3]；3)舊水泥混凝土路面薄層罩面[4]；4)在路面施工中再壓入磨光值較高的碎石。但是，這些方法得到的表面構(gòu)造使用壽命短，防滑性容易衰減。因此，需要將水泥混凝土路面的耐磨性和防滑性結(jié)合起來研究和探討。

國外大量的研究專注于建立混凝土的強度與耐磨性之間的關(guān)系，認(rèn)為強度是決定耐磨性的主要因素。摻合料作為水泥混凝土的“第四”組分，不僅可以提高其工作性能和耐久性，對耐磨性也有顯著改善。硅灰的顆粒極細(xì)，活性很高，可發(fā)生火山灰反應(yīng)，改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，提高其耐久性。Ghafoori等研究表明，硅灰的摻量在10%以內(nèi)時，混凝土的耐磨性能隨著摻量的增加而變大[5]。王軍等通過在水泥混凝土路面涂刷滲透型密封材料，提高經(jīng)過抗滑構(gòu)造處理水泥混凝土路面的防滑性和防滑耐久性。該方法主要是通過密封劑對路面構(gòu)造進行固結(jié)處理，起到固結(jié)補強的作用，從而提高路面的使用壽命，提高混凝土耐磨性[6]。仲曉林等研制出一種由硅灰和多種化學(xué)外加劑復(fù)合而成的YJ高強耐磨外摻料[7]。還有研究通過加入耐磨骨料提高混凝土的耐磨性，骨料一般用煅燒礬土、金剛砂、金屬纖維、石英、鐵屑，并多與粉煤灰、礦粉、硅灰等混合摻入[8]。另外，納米材料和乳液可以提高混凝土的耐磨性，主要是降低了空隙率，利用TiO2納米材料顯著提高混凝土的耐磨性，延長混凝土的壽命[9]。

目前，國內(nèi)外對水泥混凝土路面的防滑耐磨性取得了大量研究成果，路面的耐磨性大多集中于水泥混凝土的原材料及配合比選擇、摻合料加入、施工工藝的改善等，缺乏系統(tǒng)高效的解決方案。水泥混凝土路面的防滑性主要通過簡單的表面構(gòu)造，如拉毛、刻槽、壓紋等來提高，存在防滑性衰減大的問題，未能從根本上解決傳統(tǒng)的水泥混凝土路面防滑耐磨性差的問題。

露石水泥混凝土路面是在面層水泥混凝土混合料鋪筑完成后，噴灑露石劑對混凝土表面進行化學(xué)處理，延緩一定厚度的水泥砂漿的水化，但不影響主體混凝土的正常凝結(jié)硬化，當(dāng)?shù)讓踊炷恋竭_(dá)一定強度后，再用水刷洗表面除漿，得到粗集料裸露的混凝土路面[10]。國內(nèi)主要針對露石混凝土的制備工藝、露石深度等研究，缺乏系統(tǒng)性和新技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)不夠成熟，限制了露石水泥混凝土路面的應(yīng)用。

該文從原材料、露石劑、施工工藝控制、薄膜養(yǎng)護、刷除時間、路面性能測試等方面研究露石水泥混凝土。

1原材料要求

1.1　水泥

水泥是混凝土重要組成部分之一，直接影響混凝土的力學(xué)和耐久性等性能。露石混凝土所用水泥標(biāo)號越大，其砂漿與集料之間的粘結(jié)強度越大。

1.2　粗集料

粗集料的顆粒形狀和表面特征對集料和漿體之間的粘結(jié)強度以及混凝土拌合物流動性影響較大，混凝土用粗集料以接近球型或立方體為好。露石混凝土主要通過裸露的粗集料在表面形成的特殊宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，進而表現(xiàn)出各項良好的性能。露石混凝土對粗集料的要求較高，其力學(xué)性能、粒徑大小、形狀、磨光值等參數(shù)應(yīng)能滿足我國瀝青混凝土路面施工技術(shù)中對表面抗滑層集料的技術(shù)要求。

1.3　細(xì)集料

露石混凝土對砂的級配比普通混凝土有更高的要求。露石混凝土的最理想露石深度為1.5 mm左右。因此細(xì)集料的最大粒徑不宜超過2 mm。

1.4　露石劑

露石劑是露石工藝中最重要的部分，其本質(zhì)是一種緩凝劑。申培亮等[11]人研發(fā)了一種復(fù)合型高性能液態(tài)露石劑，主要由緩凝組分、滲透組分和水組成。

2施工工藝和露石劑的噴灑

2.1　施工工藝

1)按照現(xiàn)行混凝土路面施工規(guī)范下澆筑混凝土。

2)當(dāng)平板振搗器振搗后，按一般工序手工抹平，當(dāng)表面無明顯水分殘留時開始噴灑露石劑，一般室內(nèi)為30～90 min，室外根據(jù)溫度和風(fēng)速確定噴灑時間。

3)覆膜養(yǎng)護，待混凝土表面噴灑露石劑后，立即使用聚乙烯薄膜覆蓋養(yǎng)護。

4)混凝土表面刷除，在15 ℃養(yǎng)護條件下，露石混凝土的最佳表面刷除時間為20～32 h，具體表面刷出時間根據(jù)室外溫度和風(fēng)速確定。

2.2　噴灑時間

水泥混凝土在振搗抹面收光后，表面會出現(xiàn)一層水膜，由于這層水膜的存在，在噴灑露石劑時會影響露石劑在混凝土表面的附著，有時候還會產(chǎn)生露石劑流淌的現(xiàn)象，從而影響露石劑滲透的深度和均勻性。一方面，為達(dá)到良好的露石效果，應(yīng)力求均勻噴液，就要使露石劑在一定壓力作用下以霧化狀態(tài)噴出，而在有表面水的情況下，由于路面不可能絕對的平，所以表面的水膜也不均勻，因此水膜的存在會影響露石的均勻性；另一方面，在水膜未消失時噴灑露石劑，混凝土表面水對露石劑的稀釋作用使液體總量增加，從而增加溶液的濃度，影響露石的效果。

露石劑的噴灑也不能太晚，如果噴灑露石劑與抹面之間間隔時間太長，混凝土已接近初凝狀態(tài)，混凝土表面凝結(jié)硬化會阻止露石劑的滲透，達(dá)不到預(yù)定的深度，輕則導(dǎo)致混凝土表面露石達(dá)不到要求深度，重則造成混凝土表面根本露不出石料。具體時間依施工現(xiàn)場條件(光照、風(fēng)速等)及具體溫度而定。

2.3　噴灑露石劑后的養(yǎng)護

噴灑露石劑后，及時采取養(yǎng)護措施。養(yǎng)護應(yīng)注意的事項：

1)噴灑露石劑后5~10 min，即應(yīng)覆蓋聚乙烯薄膜。

2)一定要使所有的混凝土表面均在薄膜的覆蓋之下，不得有裸露的部分。

3)避免使薄膜在灑布了露石劑的混凝土表面上拖拉，以免破壞露石劑在混凝土表面上分布的均勻性。

4)覆蓋薄膜后，要在薄膜的邊、角處用木塊或其他物體壓實，以免薄膜張開進風(fēng)。

3露石混凝土路面刷除時間的確定

刷除時間是指噴灑露石劑后，混凝土表面達(dá)到可刷除狀態(tài)所經(jīng)歷的時間。對混凝土刷除時間的控制，是露石水泥混凝土施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。判斷刷除狀態(tài)的方法如下：

1)劃痕試驗法

在一般情況下，混凝土表面未完全硬結(jié)時，尖狀物劃上去會產(chǎn)生一定深度的刻痕。用小刀在混凝土表面化一道痕跡，當(dāng)劃痕很清晰可見，且劃痕邊緣基本上午破損時，即為合適的刷除標(biāo)志，如劃痕較深，周邊破損較大，則還需等待一定時間再刷除。

2)試沖法

在室內(nèi)試驗和室外施工中，可以用水直接小面積沖洗水泥混凝土表面，以直觀地確定是否達(dá)到合適的刷除時間。

刷除時，當(dāng)很容易把水泥砂漿沖掉，并伴有集料脫落，用手指感覺刷除后的水泥混凝土較軟，這表明水泥混凝土尚不到適宜的刷除時間。當(dāng)沖掉水泥砂漿的難度適中，且沒有集料脫落，刷除后的水泥混凝土較硬，這就標(biāo)志此時可以進行刷除。

4結(jié)語

露石混凝土路面是一種具有很好應(yīng)用前景的路面。在嚴(yán)格控制各項指標(biāo)的前提下，露石混凝土路面的各項指標(biāo)的前提下，露石混凝土路面的各項優(yōu)良特性能達(dá)到充分體現(xiàn)，能真正起到抗滑、降噪、防眩、排水的功效。可以得到以下結(jié)論：

a.對于露石混凝土，刷除時間隨溫度的升高而提前，最早與最遲刷除時間時間間隔越大，對現(xiàn)場露石工藝施工越有利。

b.對露石水泥混凝土刷除時間的控制，是露石水泥混凝土施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。通過劃痕法和試沖法確定適宜的刷除時間。

參考文獻

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