(四川川橋工程試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司, 618300)
施工因素對(duì)水泥混凝土路面抗折強(qiáng)度影響分析
蒲俊延
(四川川橋工程試驗(yàn)檢測(cè)有限責(zé)任公司, 618300)
文章從混凝土、路面施工、人員因素分析對(duì)水泥混凝土路面抗折強(qiáng)度的影響。關(guān)鍵詞:施工因素 路面 抗折 影響因素
隨著我國城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和現(xiàn)代建筑工程技術(shù)要求的日益提高,水泥混凝土路面以其良好的剛度、擴(kuò)散荷載應(yīng)力能力、穩(wěn)定性和使用壽命等特點(diǎn)被廣發(fā)應(yīng)用。但由于其直接承載“互聯(lián)互通”、“經(jīng)濟(jì)脈絡(luò)”的重要作用,因而現(xiàn)實(shí)中對(duì)其有較高的抗折、耐久、耐磨和抗滑的要求,而抗折作為水泥混凝土路面強(qiáng)度檢驗(yàn)及評(píng)定的首要指標(biāo),直接影響著路面的整體質(zhì)量及使用壽命。所以,除做好原材料選取、科學(xué)設(shè)計(jì)等方面的工作,還必須注重施工中因素這一重要環(huán)節(jié),來達(dá)到整個(gè)工程的各項(xiàng)指標(biāo)要求。
混凝土施工中的各項(xiàng)因素直接關(guān)系到路面的抗折強(qiáng)度等關(guān)鍵指標(biāo),所以要嚴(yán)控拌合物的勻質(zhì)性和各參數(shù)的穩(wěn)定性,而且水泥混凝土路面各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)與各級(jí)公路混凝土路面鋪筑質(zhì)量要求相符合。
1.嚴(yán)控水泥用量和水灰比。水泥的選取須根據(jù)公路的等級(jí)、工期長短、鋪筑的時(shí)間、方法以及是否經(jīng)濟(jì)等因素綜合而定,一般特重、重交通路面水泥標(biāo)號(hào)不小于52.5MPa、其他不小于42.5MPa;在常溫下,同一齡期的混凝土強(qiáng)度與水灰比成反比,水灰比過大,坍落度增大,混凝土流動(dòng)性增大,混凝土強(qiáng)度降低;水灰比過小,膠體和晶體的材料不能充分形成,混凝土和易性差。所以在施工中,水灰比一般不宜小于0.5。
2.嚴(yán)控單位體積用水量、砂率和外加劑。在水灰比一定的情況下,用水量的大小對(duì)混凝土的工作性能,特別是對(duì)塌落度起著重要影響,若單位體積用水量過大,塌落度增大;反之則減小,兩種情況均會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度;砂率過大和過小也會(huì)影響混凝土強(qiáng)度,因此,應(yīng)在用水量及水泥用量一定的條件下,選擇能保持良好粘聚性及保水性,且能使混凝土拌合物獲得最大流動(dòng)性的合理砂率;對(duì)于外加劑的摻量,可在施工過程中微調(diào),以保持?jǐn)備伂F(xiàn)場(chǎng)的坍落度始終適宜于鋪筑。
3.根據(jù)施工環(huán)境、運(yùn)輸距離等因素的變化,選擇適宜的拌合設(shè)備和運(yùn)輸工具。應(yīng)選用自動(dòng)計(jì)量控制的設(shè)備,根據(jù)施工工作量的大小,配備相應(yīng)數(shù)量的、規(guī)格型號(hào)盡可能相同的拌合樓;運(yùn)輸工具要選擇不吸水、不漏漿、內(nèi)壁平整光潔的車輛。另外,混凝土從攪拌機(jī)卸出到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間還須考慮混凝土強(qiáng)度等級(jí)和氣溫的影響(如表1所示)。
表1:混凝土從攪拌機(jī)卸出到澆筑完畢的延續(xù)時(shí)間限值
4.澆注、攤鋪和振搗。澆注前,要根據(jù)工程對(duì)象、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、結(jié)合具體對(duì)象制定澆注方案,澆筑時(shí)應(yīng)分層、分段進(jìn)行,保證連續(xù)澆筑。在進(jìn)行混凝土拌合的試驗(yàn)時(shí),將會(huì)得出影響混凝土質(zhì)量的諸如攤鋪速度、松鋪系數(shù)等攤鋪系數(shù),但是在實(shí)際的施工過程中,由于外部不可控因素的影響,會(huì)使得一些系數(shù)值發(fā)生改變,所在在實(shí)際的施工中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)各項(xiàng)系數(shù)作出相應(yīng)調(diào)整,同時(shí),在施工中,對(duì)各項(xiàng)攤鋪系數(shù)隨時(shí)檢測(cè)控制,保持?jǐn)備伨鶆蜻B續(xù),若坍落度較大,維勃稠度較小時(shí),應(yīng)適當(dāng)降低振搗頻率,加快攤鋪速度;若坍落度較小,維勃稠度較大時(shí),應(yīng)適當(dāng)增大振搗頻率,降低攤鋪速度。一定的振搗系數(shù)應(yīng)該與試驗(yàn)段系數(shù)保持一致,振搗不夠和振搗過多都會(huì)影響混凝土的強(qiáng)度,若混凝土振搗不夠,則內(nèi)部會(huì)形成許多孔隙;若振搗過多,則使混凝土離析。
5.注意溫度和養(yǎng)護(hù)。澆注溫度越高,混凝土早期的強(qiáng)度發(fā)展越快,會(huì)導(dǎo)致早期強(qiáng)度較高,而后期,隨著溫度的慢慢下降,后期混凝土強(qiáng)度則不如早期;同理,混凝土養(yǎng)護(hù)溫度越高,早期強(qiáng)度越高,后期則發(fā)展較慢。對(duì)抗折強(qiáng)度要求高的混凝土路面,必須加強(qiáng)潮濕養(yǎng)護(hù),充分發(fā)揮其水化作用,具體措施是噴撒養(yǎng)生劑,而且要覆蓋薄膜,適時(shí)對(duì)其切縫,且切縫的尺寸必須達(dá)到技術(shù)要求,特別是早期潮濕養(yǎng)護(hù)顯得尤為重要。
1.路基。由于混凝土路面有較厚的板分散荷載,所以很多人在路基的壓實(shí)度、穩(wěn)定性要求上有所放松。殊不知,由于壓實(shí)度不足使路基變形時(shí),路基的支撐部分就會(huì)脫空,隨之導(dǎo)致混凝土板應(yīng)力集中,遭到破壞。在重載交通條件下,應(yīng)該通過適時(shí)增加路面厚度和增強(qiáng)路基來增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性,水泥混凝土路面厚度應(yīng)在 28cm—30cm取值,路基回彈模量宜在 40MPa—80 MPa之間取值。
2.基層。水泥混凝土路面基層的強(qiáng)度、整體性、穩(wěn)定性、表面密實(shí)情況是保證路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度、路面使用壽命的重要因素?;鶎拥钠秸炔粔蚧蚴鞘紩?huì)影響水泥混凝土路面的強(qiáng)度。若基層不平整,那么界面的摩擦力易使基層斷裂,薄厚交界處因形成混凝土不均勻收縮而開裂。若基層缺少水分過于干燥,那么混凝土底部失水或強(qiáng)度降低而開裂。所以保證基層的薄厚均勻,減少與基層的摩擦力來保持路面的平整度,待路面驗(yàn)收后,為防止基層混凝土水分流失,及時(shí)進(jìn)行面板施工。
另外,在水泥混凝土面層基層的施工中應(yīng)該嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)控制水泥用量、粗細(xì)集料的離析現(xiàn)象、路基路面的壓實(shí)情況以及路面的養(yǎng)生工作。
3.墊層。墊層是設(shè)置于基層以下的結(jié)構(gòu)層,主要用來隔水、排水、防凍以改善基層和土基的工作條件。墊層的存在是鑒于溫度和濕度不良的路段而設(shè)計(jì)的,在路基經(jīng)常處于潮濕和過濕狀態(tài)的路段,以及在季節(jié)性冰凍地區(qū)產(chǎn)生冰凍危害的路段,墊層厚度要按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定,在季節(jié)性冰凍地區(qū)路面總厚度小于防凍最小厚度時(shí),應(yīng)以墊層材料補(bǔ)足。墊層設(shè)計(jì)要考慮基礎(chǔ)、地基承載。
4.混凝土板施工。為預(yù)防水泥混凝土的塑性收縮和開裂,在施工前設(shè)計(jì)時(shí)常采用等厚式斷面,或在等厚式斷面板的最外兩處板邊部配置鋼筋予以加固。對(duì)切縫的處理要特別注意,要把握好時(shí)機(jī),過早易發(fā)生肯邊,導(dǎo)致邊縫殘缺不齊,過晚則會(huì)發(fā)生斷裂,切縫時(shí)間根據(jù)混凝土試塊強(qiáng)度增長情況而定,因?yàn)槊刻鞌備伻蝿?wù)結(jié)束或中途中斷攤鋪時(shí),施工縫若處理不好將很可能引發(fā)二次施工。
人是施工過程的主體,無論是在混凝土施工過程中還是在路面施工過程中,均離不開人的“管理”因素。領(lǐng)導(dǎo)者的素質(zhì)越高,在施工過程中就會(huì)采取高效的決策。技術(shù)人員的作用則體現(xiàn)在技術(shù)水平上,技術(shù)人員的水平,決定工程的技術(shù)含量。如果施工隊(duì)伍的技術(shù)較差或施工人員自身安全責(zé)任意識(shí)較差,則會(huì)引起由于疏忽而造成的工程質(zhì)量問題。為此,施工人員均須嚴(yán)格按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)范來進(jìn)行工程作業(yè)。施工單位應(yīng)嚴(yán)格控制材料的進(jìn)場(chǎng)、及時(shí)檢測(cè)和抽檢施工中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)及指標(biāo),監(jiān)理單位及時(shí)抽檢施工單位自檢時(shí)的數(shù)據(jù),出現(xiàn)偏差,立即整改。
影響混凝土路面抗折強(qiáng)度的原因很多,隨著我國大數(shù)據(jù)時(shí)代的發(fā)展,除了科學(xué)管控施工中各項(xiàng)指標(biāo)外,還須緊跟時(shí)代步伐,運(yùn)用科協(xié)思維,縝密分析水泥混凝土路面的各項(xiàng)影響因素,力求提高混凝土路面的整體質(zhì)量水平。
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