高慧海
摘 要:在公路路面施工中,通常采用的水泥混凝土在應(yīng)用中具有強度高、剛性好等優(yōu)點,但是在施工中其石灰及鋁酸三鈣的含量為路面施工帶來了一定的難度,因此在路面應(yīng)用中可能存在其干縮性大、裂縫多、抗?jié)B腐性能差等情況,而粉煤灰混凝土路面施工則可以有效的克服以上不利因素,但是在實際中還需對其相關(guān)施工技術(shù)進行合理應(yīng)用,以此來保證公路路面質(zhì)量可以達到相關(guān)質(zhì)量標準,進而保證公路在使用中的安全性與穩(wěn)定性,避免就路面出現(xiàn)嚴重的病害問題。
關(guān)鍵詞:粉煤灰;真空作業(yè);混凝土路面;施工技術(shù)
目前粉煤灰混凝土路面在實際中的應(yīng)用越來越多,相應(yīng)的其各類施工技術(shù)也在不斷發(fā)展,其中真空作業(yè)施工模式是我國公路路面建設(shè)中應(yīng)用較早的一種技術(shù),在實際的應(yīng)用中具有耗材低、性能好等特點,并且此種施工技術(shù)在反復(fù)試驗及實踐中不斷的完善。對于此種施工技術(shù)的應(yīng)用以下通過粉煤灰混凝土路面的工程實例來進行多層次的分析,并對其應(yīng)用特點進行了簡單的介紹及總結(jié),指出了如何提升路面在使用中的耐久度及應(yīng)用性能。
一、工程概況
我國公路設(shè)計水平及施工技術(shù)的快速進步,并對于公路的施工質(zhì)量有較高的要求。從目前來看,水泥標號越來越高,水泥用量也日益增大,雖然能夠提高公路施工的強度,但是也會給施工工藝帶來較多的不便。某國道路段全長430m,設(shè)計彎拉強度4.5MPa,混凝土板寬7m,建成之后運行多年,出現(xiàn)了后期強度增長少、水化熱高、收縮裂縫大、抗?jié)B性差、抗腐蝕性差等病害,后采用真空作業(yè)粉煤灰混凝土路面施工技術(shù)。
二、施工工藝
1、材料的選擇
(1)水泥采用施工現(xiàn)場附近的水泥廠生產(chǎn)的525號普通水泥及425號普通水泥,物理力學(xué)性質(zhì)都已經(jīng)達到了相關(guān)的規(guī)范要求。
(2)石料采用施工現(xiàn)場所產(chǎn)的碎石、卵石,容重為1.55g/m3,粒徑為5~40mm,級配良好。
(3)砂采用施工現(xiàn)場所產(chǎn)的容重為1.42g/m3的中砂。
(4)粉煤灰品質(zhì)與用途。粉煤灰來自于當(dāng)?shù)匕l(fā)電廠煙囪上回收利用的粉末材料。粉煤灰質(zhì)量指標的分級及用途見表1。
2、粉煤灰在真空混凝土中的作用及效果
(1)粉煤灰效應(yīng)經(jīng)過長時間的工程應(yīng)用及試驗研究
粉煤灰作為砂漿和混凝土的重要組成材料,具有活性作用、微集料填充效應(yīng)和形態(tài)效應(yīng)三種作用,其作用原理如下:
①混凝土路面由于微集料填充的作用而不會出現(xiàn)離析泌水的情況,密實性得以大幅度提高。
②玻璃微珠是粉煤灰顆粒形態(tài),能夠?qū)炷潦┕ば阅苓M行有效的改善,在自重作用下或者振動外力作用下具有較佳的和易性,易于成形。
③粉煤灰的活性作用,既能夠大幅度提高混凝土的中后期強度,又能夠?qū)⒒炷林械氖医Y(jié)晶予以消除或者降低,能夠避免出現(xiàn)流白漿的情況,也能夠使混凝土的微觀結(jié)構(gòu)日益密實。
④粉煤灰能夠避免大規(guī)模使用高標號早強型水泥,能夠防止出現(xiàn)裂縫。
⑤水泥中的鈉和鈣能夠被粉煤灰吸收,可以避免混凝土路面出現(xiàn)硫酸鹽破壞及堿—骨料反應(yīng)。
總之,由于粉煤灰可以降低混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的滲透性,增強其抗風(fēng)化性、抗腐蝕性和均勻密實性,進而還能夠阻止有害水分、氯離子、氧氣等因素進入到混凝土結(jié)構(gòu),能夠大幅度增加建筑物的耐久性。
(2)真空作業(yè)加速“粉煤灰效應(yīng)”
①提高混凝土強度。摻粉煤灰混凝土具有后期強度高、抗?jié)B好、節(jié)約水泥、干縮少和易性好的特性。但是只有在水泥水化后,才能夠逐漸發(fā)揮出粉煤灰的活性效應(yīng),能夠提高混凝土的密實度。混凝土的早期強度會受到真空吸水的影響而出現(xiàn)明顯提高,能夠?qū)郊臃勖夯一炷猎缙趶姸绕偷膯栴}予以彌補。隨著粉煤灰活性效應(yīng)的日益產(chǎn)生,28d及以后的強度也會日益增大?;炷两Y(jié)構(gòu)在水灰比降低的情況下得以改變,使粒料與砂漿界面之間的黏結(jié)力大幅度提高。摻粉煤灰后,二次水化的產(chǎn)物主要是硫鋁酸鈣晶體及硅酸鈣凝膠體,其形狀為網(wǎng)狀或纖維狀,故真空混凝土抗折強度比非真空混凝土高。
②減少收縮。根據(jù)粉煤灰與混凝土共同應(yīng)用的特點其可以將氫氧化鈣轉(zhuǎn)化為C-S-H凝膠,可以使混凝土石料得到有效的粘結(jié),因其凝膠性質(zhì)使混合料的制備上減少了水泥的用量,因此其所受的化學(xué)收縮及干縮性的影響都有效降低,而在真空條件下作業(yè)可以降低混合料配制所應(yīng)用的水灰比,根據(jù)實際的材料配制發(fā)現(xiàn),摻粉煤灰的混凝土早期收縮比不摻粉煤灰的低30%以上,有利于防止混凝土路面出現(xiàn)干縮裂縫。
③改善耐磨性能?;炷帘韺由皾{的耐磨性能會對混凝土路面的耐磨性造成嚴重的影響。真空作業(yè)粉煤灰混凝土路面施工技術(shù)能夠降低石灰含量,提高混凝土路面的強度,便于混凝土表層結(jié)構(gòu)致密。與不摻粉煤灰的混凝土相比,其耐磨性能得到了較大程度的提高。測試結(jié)果表明:在未摻粉煤灰的情況下,非真空處理混凝土對磨耗值的影響為11%;在摻20%粉煤灰的情況下,非真空處理混凝土對磨耗值的影響為17%;在摻15%粉煤灰的情況下,真空處理混凝土對磨耗值的影響為8%;在摻20%粉煤灰的情況下,真空處理混凝土對磨耗值的影響為9%。
④開放交通及養(yǎng)護。在粉煤灰混凝土路面施工完成后其處于初步完工時期,此階段應(yīng)采用有效手段對路段進行養(yǎng)護,避免提前開放交通的情況出現(xiàn),根據(jù)粉煤灰混凝土的特性來確定交通開放時間,在開放之前需要對路面進行灑水處理,以此來使路面冷卻,同時需要注意的是要對公路進行監(jiān)管,并對其進行清理,避免后續(xù)的驗收工作因養(yǎng)護不適當(dāng)而出現(xiàn)驗收問題。
三、結(jié)語
從上文的分析及資料的總結(jié)可以看出粉煤灰混凝土路面在應(yīng)用中的優(yōu)點,并且在路面施工中通過真空處理技術(shù)的應(yīng)用可以有效的提高路面的質(zhì)量,減少材料的損耗,由此可見真空作業(yè)粉煤灰路面施工技術(shù)在應(yīng)用中具有較高的實用性。在以上工程實例中對此種路面施工中所應(yīng)用的技術(shù)從多角度進行了分析,并指出了施工技術(shù)中的重點,在相似工程中可以以此作為借鑒,但是在實際的施工過程中還需根據(jù)實際情況對相關(guān)技術(shù)進行調(diào)整,以此來保證技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量。
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