陳學(xué)信

(賀州市交通運(yùn)輸局 廣西賀州 542899)

商品砼在公路路面的使用問(wèn)題

陳學(xué)信

(賀州市交通運(yùn)輸局 廣西賀州 542899)

為解決公路路面使用商品砼所出現(xiàn)的一些問(wèn)題，文章對(duì)商品砼與路面砼的性能和特點(diǎn)進(jìn)行了比較分析。結(jié)果表明，公路路面使用商品砼存在較大的風(fēng)險(xiǎn)性和不確定性，而且其經(jīng)濟(jì)性較差。在此基礎(chǔ)上，文章對(duì)公路路面如何使用商品砼提出了建議。

商品砼；公路路面；強(qiáng)度；耐磨性；經(jīng)濟(jì)性

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)要求的提高，商品砼在公路工程的使用越來(lái)越廣泛。但是使用商品砼的公路工程常常會(huì)出現(xiàn)裂縫較多、早期強(qiáng)度較低等問(wèn)題，結(jié)果不盡如人意[1]。商品砼用于建筑工程的效果良好，為什么用于公路工程就會(huì)出現(xiàn)較多的問(wèn)題呢？根源在于公路工程不同于建筑工程的復(fù)雜性和特殊性。由于公路工程使用砼最多的部位通常是路面，所以筆者針對(duì)商品砼在公路路面的使用問(wèn)題進(jìn)行分析，并且提出相關(guān)的建議，以供研究和施工參考。

1 商品砼與路面砼的比較分析

1.1公路路面的要求

眾所周知，公路路面的使用環(huán)境和施工條件較為復(fù)雜。首先，在公路上行駛的車輛類型眾多，當(dāng)載重車輛出現(xiàn)超載運(yùn)輸或突然剎車時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致路面承受的荷載急劇增大，因而公路路面要求較大的強(qiáng)度富余量以免過(guò)早損壞。其次，公路路面工程的施工環(huán)境比較復(fù)雜，強(qiáng)度變異性大，因而公路路面要求較大的強(qiáng)度富余量以便滿足最低強(qiáng)度要求。第三，公路的路面施工對(duì)工期要求通常較嚴(yán)，而且公路路面往往較早開放車輛通行以便組織交通，所以對(duì)早期強(qiáng)度要求較高。第四，在車流量較大的公路上，車輛輪胎對(duì)路面產(chǎn)生很大的磨耗，因而公路路面要求足夠的耐磨性。

然而，在某些使用商品砼的公路工程中，發(fā)現(xiàn)了商品砼路面的強(qiáng)度富余量小、早期強(qiáng)度偏低、耐磨性不足等問(wèn)題，顯然與公路路面的要求不符。

1.2商品砼與路面砼的性能比較

為了方便分析，把符合公路的路面技術(shù)規(guī)范要求的砼稱為路面砼，以區(qū)別于商品砼。從材料的角度看，商品砼和路面砼均由水泥、摻合料(以粉煤灰為主)、水、細(xì)集料(以河砂為主)、粗集料(以碎石為主)和外加劑組成，兩者的差異主要表現(xiàn)為配合比的不同。而從性能的角度看，商品砼要求相對(duì)較高的和易性，而路面砼要求相對(duì)較低的和易性，由此導(dǎo)致了兩者的配合比差異。

商品砼從一個(gè)長(zhǎng)期固定的攪拌站運(yùn)往各個(gè)分散的工地，通常需要特殊的砼攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸，所以商品砼對(duì)和易性的要求很高。與商品砼不同的是，路面砼對(duì)強(qiáng)度和耐磨性的要求較高，從而對(duì)和易性有一定的限制。當(dāng)然，為了保證充分振搗，防止蜂窩麻面等缺陷，路面砼的和易性也不能太低。在一般情況下，商品砼的塌落度通常為150mm～200mm，最小不低于80mm。而路面砼的塌落度控制為20mm～50mm，最大不超過(guò)65mm[2]。為了滿足不同的性能要求，商品砼與路面砼在材料的使用上存在顯著的差異。

眾所周知，普通砼的破壞大多發(fā)生在粗集料與水泥砂漿的界面上，主要原因是這些界面因?yàn)橛不湛s差異和成型泌水而存在較多的微裂縫。如果粗集料偏細(xì)，那么粗集料的表面積增大，而且用水量增加，將會(huì)導(dǎo)致粗集料與水泥砂漿的界面增多，以及界面的微裂縫增加，從而導(dǎo)致普通砼更容易破壞。理論和實(shí)踐表明，級(jí)配偏粗的粗集料能夠提高水泥砼的密實(shí)度，從而提高抗折強(qiáng)度[3]。因此，為了提高抗折強(qiáng)度的富余度，路面砼往往使用粒徑較大的粗集料，而且對(duì)水灰比和砂率有較嚴(yán)格的控制，由此必須減少一定的和易性[4]。

與路面砼不同，商品砼通常使用粒徑較小的粗集料，而且水灰比和砂率較大，這主要是因?yàn)檩^小的粗集料和較多的水和砂可以保障和易性，減少攪拌運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的離析、泌水、泵送堵管等問(wèn)題。這樣一來(lái)，商品砼只能保證設(shè)計(jì)的抗折強(qiáng)度，但是在建筑工程中已經(jīng)足夠了。其次，商品砼通常添加較大比例的粉煤灰，以此來(lái)增大和易性和延長(zhǎng)初凝時(shí)間，并且提高經(jīng)濟(jì)效益。不可否認(rèn)，摻入適量的粉煤灰可以提高路面砼的遠(yuǎn)期強(qiáng)度和耐磨性，但是摻量通常不大于水泥用量的12.5%[5]。而在商品砼中，粉煤灰的摻量普遍較大，常用的摻量為水泥用量的30%左右[6]。

2 商品砼在路面使用的若干問(wèn)題

由于商品砼與路面砼在性能和配合比上存在顯著的差異，使用商品砼的公路路面往往出現(xiàn)如下3個(gè)問(wèn)題：

第一，商品砼企業(yè)從生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益考慮，往往只生產(chǎn)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的商品砼。但是，在攪拌、運(yùn)輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，商品砼的強(qiáng)度往往產(chǎn)生一定的變異性。建筑工程的施工環(huán)境比較簡(jiǎn)單，強(qiáng)度的變異性小，所以商品砼基本都能達(dá)到質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求。而公路工程特別是路面工程的施工環(huán)境比較復(fù)雜，強(qiáng)度的變異性大，所以商品砼有時(shí)無(wú)法達(dá)到質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的要求，導(dǎo)致路面工程的驗(yàn)收難以過(guò)關(guān)。更重要的是，由于商品砼的強(qiáng)度富余量小，使用商品砼的路面容易在載重車輛(特別是超載車輛)的碾壓下出現(xiàn)過(guò)早的損壞。

第二，隨著粉煤灰摻量的增加，商品砼的早期強(qiáng)度逐漸下降，而且發(fā)展逐漸變得緩慢。商品砼的這種特性對(duì)建筑工程影響不大，對(duì)公路工程特別是公路路面工程的影響就很大。因?yàn)楣仿访嫱^早開放交通，早期有大量的載重汽車通行。商品砼的早期強(qiáng)度較低，那么當(dāng)它用在公路路面的時(shí)候，就會(huì)在開放交通后容易出現(xiàn)早期損壞，從而影響路面的使用性能和使用壽命。

第三，商品砼的粉煤灰摻量過(guò)大，導(dǎo)致細(xì)集料和粉煤灰在震搗的過(guò)程中容易上浮，而粗集料容易下沉，從而導(dǎo)致路面表面的顆粒偏細(xì)，隨之就會(huì)出現(xiàn)如下的問(wèn)題：①路面的耐磨性變差；②路面表面收縮性大，容易出現(xiàn)收縮裂縫；③路面表面出現(xiàn)不均勻收縮，難以保證平整度。其中，后兩個(gè)問(wèn)題導(dǎo)致路面的表面構(gòu)造存在缺陷，導(dǎo)致路面的耐磨性進(jìn)一步下降。經(jīng)驗(yàn)表明，粉煤灰摻量過(guò)大的砼路面在使用一段時(shí)間之后，路面的表面構(gòu)造磨損較快，導(dǎo)致路面抗滑能力下降，從而導(dǎo)致通行能力下降和交通安全隱患。

誠(chéng)然，如果增大粗集料的粒徑和用量，減少粉煤灰的摻量，商品砼顯然能夠滿足路面砼的技術(shù)要求。但是這樣一來(lái)，商品砼的和易性就會(huì)大幅下降，不能利用砼攪拌運(yùn)輸車進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)輸，從而無(wú)法供應(yīng)給遠(yuǎn)離商品砼攪拌站的公路路面工地。

上述分析的商品砼路面的3個(gè)問(wèn)題，即強(qiáng)度富余量小、早期強(qiáng)度偏低和耐磨性不足都可以歸結(jié)為質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題。這一問(wèn)題無(wú)疑是最重大的，因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)永遠(yuǎn)是“質(zhì)量第一”。

除了質(zhì)量的風(fēng)險(xiǎn)性問(wèn)題之外，商品砼在公路路面使用時(shí)，還面臨著以下3個(gè)比較重要的問(wèn)題：

第一，運(yùn)輸距離的限制。為了保證路面的施工質(zhì)量，在施工氣溫為5℃～29℃的條件下，砼的最大運(yùn)輸時(shí)間不得超過(guò)1.0h～2.0h。否則，砼的卸車時(shí)間接近初凝時(shí)間，澆筑時(shí)就很難在初凝前完成，從而嚴(yán)重地影響砼的強(qiáng)度。按照砼攪拌運(yùn)輸車的平均行駛速度為30km/h計(jì)算，商品砼的最大運(yùn)輸距離不超過(guò)30km～60km。誠(chéng)然，商品砼可以使用干料運(yùn)輸?shù)姆绞?，從而增大運(yùn)輸時(shí)間和運(yùn)輸距離。不過(guò)，由于干料運(yùn)輸?shù)臄嚢柰粔虺浞?，難以保證商品砼的質(zhì)量，而且經(jīng)濟(jì)效益差，所以商品砼企業(yè)的干料攪拌運(yùn)輸車的數(shù)量通常很少，通常無(wú)法滿足路面工程的規(guī)模要求。因此，在距離商品砼攪拌站30km～60km以外的路面工程，就必須使用自制砼——即施工單位自己攪拌并且自己使用的砼。

第二，供應(yīng)的不確定性。商品砼企業(yè)的生產(chǎn)能力有一定的限度，而且它們的砼攪拌運(yùn)輸車的數(shù)量有限。公路的路面工程通常需要大量的砼，并且要求連續(xù)供應(yīng)。如果出現(xiàn)多個(gè)工地同時(shí)急需商品砼，商品砼企業(yè)就可能顧此失彼，導(dǎo)致路面所需的商品砼供應(yīng)不足，從而耽誤路面的施工工期和增加各方的費(fèi)用。即使商品砼的供應(yīng)能夠滿足公路路面施工的要求，也可能為了趕工而出現(xiàn)材料欠佳、稱量不準(zhǔn)或攪拌不夠等問(wèn)題，從而導(dǎo)致另一種更為嚴(yán)重的不確定性，即商品砼質(zhì)量的不確定性即風(fēng)險(xiǎn)性。

第三，規(guī)模的經(jīng)濟(jì)性。商品砼企業(yè)要求一定的利潤(rùn)，同時(shí)要求支付商品砼的運(yùn)輸費(fèi)用，因而商品砼的額外成本較高。不可否認(rèn)，使用商品砼可以節(jié)約拌合場(chǎng)的租金、砼攪拌站的安拆等費(fèi)用，從而在不同的程度上抵消商品砼的額外成本。因此，小規(guī)模的工程使用商品砼具有經(jīng)濟(jì)效益，但是對(duì)于大規(guī)模的路面工程來(lái)說(shuō)，拌合場(chǎng)的租金、砼攪拌站的安拆等費(fèi)用可以分?jǐn)偟煤艿?，因而使用商品砼反而很不?jīng)濟(jì)。

一般而言，商品砼企業(yè)擁有固定的拌合場(chǎng)，場(chǎng)地寬大而且往往易硬化，可以儲(chǔ)備大量的材料，而且便于控制材料的質(zhì)量。此外，商品砼企業(yè)通常使用大型的機(jī)械，而且自動(dòng)化程度較高，可以保證砼質(zhì)量的穩(wěn)定性，減少環(huán)境污染。與商品砼相比，施工單位自制砼的拌合場(chǎng)是臨時(shí)性的，需要在工地附近尋找，往往很難找到足夠大的場(chǎng)地。當(dāng)拌合場(chǎng)場(chǎng)地不足時(shí)，施工單位可能備料不足，難以控制每批材料的質(zhì)量，而且難以使用大型的機(jī)械，使得自制砼的質(zhì)量不如商品砼穩(wěn)定。此外，由于拌合場(chǎng)的臨時(shí)性，施工單位較少對(duì)拌合場(chǎng)進(jìn)行場(chǎng)地硬化，一方面可能導(dǎo)致材料含泥量偏大，另一方面導(dǎo)致材料浪費(fèi)較多。但是，對(duì)大規(guī)模的路面工程或大型施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，自制砼的場(chǎng)地可以硬化，機(jī)械設(shè)備也十分充足，完全可以生產(chǎn)出與商品砼同樣穩(wěn)定的自制砼，而且強(qiáng)度更好，耐磨性更高，風(fēng)險(xiǎn)性和不確定性更低，經(jīng)濟(jì)性更優(yōu)。

3 對(duì)路面使用商品砼的建議

由于商品砼與路面砼存在顯著的差異，因此公路的路面不能輕率地使用一般的商品砼。在需要使用商品砼的路面工程中，施工單位必須與商品砼企業(yè)簽訂具體的合同，要求它們按照公路的設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行生產(chǎn)，并且預(yù)留足夠的強(qiáng)度富余量。在這樣的條件下，為了滿足砼攪拌運(yùn)輸車對(duì)和易性的要求，商品砼必需通過(guò)外加劑來(lái)提高塌落度，盡量少用粉煤灰、砂和小粒徑的粗集料，結(jié)果就會(huì)增加單位成本。

對(duì)小規(guī)模的路面工程來(lái)說(shuō)，如果像商品砼企業(yè)那樣征用大型拌合場(chǎng)，使用大型的機(jī)械和散裝水泥，以便生產(chǎn)合格的自制砼，顯然是很不經(jīng)濟(jì)的。因此，小規(guī)模的路面工程可以使用符合路面砼要求的商品砼，同時(shí)需要支付較高的單位成本，以便相對(duì)地節(jié)約拌合場(chǎng)租金和砼攪拌站安拆費(fèi)用。

對(duì)大規(guī)模的路面工程來(lái)說(shuō)，使用商品砼反而是很不經(jīng)濟(jì)的——除非工地距離商品砼攪拌站很近，可以用一般的卡車運(yùn)輸商品砼。因此，大規(guī)模的路面工程應(yīng)該采用自制砼，以便保證路面的強(qiáng)度和耐磨性，同時(shí)提高施工單位的利潤(rùn)。為了做到這一點(diǎn)，路面工程的業(yè)主在勘察設(shè)計(jì)階段，就應(yīng)該充分考慮拌合場(chǎng)的位置和臨時(shí)用地?cái)?shù)量，保證電力的供應(yīng)，解決自制砼的后顧之憂。此外，施工單位必須按照規(guī)范要求做好拌合場(chǎng)的建設(shè)，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)文明施工措施，避免在自制砼的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的揚(yáng)塵、噪聲等環(huán)境污染問(wèn)題。與此同時(shí)，施工單位必須加強(qiáng)工地試驗(yàn)室的建設(shè)，提高自制砼的試驗(yàn)檢測(cè)水平。

對(duì)市政公路工程來(lái)說(shuō)，為了減少對(duì)城市環(huán)境的污染，一般都要使用商品砼。在這種情況下，施工單位除了要求商品砼企業(yè)供應(yīng)合格的路面砼之外，還應(yīng)該做好如下幾點(diǎn)：第一，選擇距離施工現(xiàn)場(chǎng)最近的商品砼企業(yè)，盡量縮短商品砼的運(yùn)輸攪拌時(shí)間，以便保證砼路面的澆筑質(zhì)量。第二，對(duì)商品砼的備料、稱量、攪拌、運(yùn)輸和試驗(yàn)進(jìn)行全程監(jiān)控，確保運(yùn)到路面施工現(xiàn)場(chǎng)的商品砼符合路面的澆筑質(zhì)量要求。第三，做好路面的施工組織，確保在商品砼初凝前完成路面的澆筑工作。第四，加強(qiáng)商品砼供應(yīng)合同的管理，避免商品砼企業(yè)出現(xiàn)偷工減料、以次充好或隱瞞缺陷等道德問(wèn)題，從而避免商品砼路面的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

不可否認(rèn)，使用商品砼是一種先進(jìn)而環(huán)保的建筑方式。但是，考慮到公路路面使用環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，商品砼用于公路路面是需要慎重考慮的，必須具體問(wèn)題具體處理。對(duì)于大規(guī)模的路面工程來(lái)說(shuō)，自制砼不僅能夠提高質(zhì)量，還能夠節(jié)約成本，顯然是更優(yōu)的選擇。對(duì)于其他路面工程來(lái)說(shuō)，如果必須使用商品砼，則必須對(duì)商品砼進(jìn)行嚴(yán)格的控制，盡可能與路面工程的標(biāo)準(zhǔn)要求相一致。

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TheProblemsofUsingCommercialConcreteinHighwayPavement

CHENXuexin

(Bureau of Communication and Transportation of Hezhou Municipality, Hezhou 542899)

To solve some problems appeared in using commercial concrete in highway pavement, the paper compare the performance and the characteristic of commercial concrete and pavement concrete.The results show there are large risk and uncertainty when highway pavement uses commercial concrete, and there is poor economy.Based on this, the paper put forward suggestions to highway pavement how to use commercial concrete.

Commercial Concrete；Highway Pavement；Strength；Wearability；Economy

TU528.52

A

1004-6135(2017)11-0065-03

陳學(xué)信(1974.10- )，男，工程師。

E-mail:sea365@163.com

2017-06-21