養(yǎng)生方式對赤通高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層的影響

王 驍，傅燕峰，馬天麗(1.長安大學(xué);2.內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運(yùn)輸廳;.內(nèi)蒙古自治區(qū)公路局;.赤峰市公路管理處)

養(yǎng)生方式對赤通高速公路水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層的影響

王 驍1，2，傅燕峰3，馬天麗4
(1.長安大學(xué);2.內(nèi)蒙古自治區(qū)交通運(yùn)輸廳;3.內(nèi)蒙古自治區(qū)公路局;4.赤峰市公路管理處)

我國高速公路路面基層建設(shè)中，普遍采用的養(yǎng)生方式有薄膜養(yǎng)生、麻袋養(yǎng)生以及土工布養(yǎng)生。其中后兩者同樣以保持濕度和適時補(bǔ)充水分來養(yǎng)生，因此可以視為同種類型。麻袋養(yǎng)生存在著覆蓋不嚴(yán)密、灑水不及時等不足，而人們對薄膜養(yǎng)生也存在著由于無法補(bǔ)充水分而不能給基層中水泥的水化提供充足的水分以及黑色薄膜覆蓋會產(chǎn)生高溫，影響水泥的正常水化，對基層材料的強(qiáng)度形成會有不利的影響的疑問。針對上述問題，本文對比了兩種養(yǎng)生方法(薄膜養(yǎng)生和土工布養(yǎng)生)所創(chuàng)造的溫濕度環(huán)境及對基層的影響。

基層;養(yǎng)生;強(qiáng)度;影響

1 兩種養(yǎng)生方式對基層溫度的影響

從圖1中可以看出，土工布養(yǎng)生條件下，基層所處環(huán)境的溫度與大氣溫度十分相近，而薄膜養(yǎng)生條件下溫度比大氣高出2～15℃，正午高出最多，早晚高出較少，這是因?yàn)楸∧た梢园烟栞椛洚a(chǎn)生的熱量保持在基層和薄膜之間。

圖1 養(yǎng)生方式對基層溫度的影響

2 兩種養(yǎng)生方式對基層濕度的影響

從圖2中可以看出：土工布和薄膜養(yǎng)生條件下的濕度均始終高于外界空氣濕度，在早晚溫度較低時濕度較高，但在中午時，會有所降低，在灑水后濕度又立即增加。

圖2 養(yǎng)生方式對基層濕度的影響

3 兩種養(yǎng)生方式對基層內(nèi)部溫度的影響

為了探討?zhàn)B生方式對基層內(nèi)部溫度的影響，分別對土工布和薄膜養(yǎng)生下的基層內(nèi)部不同深度(8 cm和15 cm)進(jìn)行溫度測量，結(jié)果如圖3和圖4所示。

通過對圖3和圖4的對比，不難發(fā)現(xiàn)：薄膜養(yǎng)生方式下的溫度梯度的變化小于土工布養(yǎng)生方式下的溫度梯度變化。在同一基層深度下，薄膜養(yǎng)生的溫度要高于土工布養(yǎng)生的溫度。

圖3 土工布養(yǎng)生方式下基層內(nèi)部溫度梯度

圖4 薄膜養(yǎng)生方式下基層內(nèi)部溫度梯度

4 試驗(yàn)路段施工情況

(1)底基層施工原材料及配合比

施工配合比定為m水泥∶m粉煤灰∶m砂礫∶m碎石=5∶10∶73∶17，水泥采用唐山燕特P.O32.5，粉煤灰為元寶山電廠濕排灰，砂礫為當(dāng)?shù)匮鼐€河套砂礫，兩檔碎石分別為施工單位自制20～30 mm碎石和5～10 mm碎石，摻配比例為9∶8。

(2)基層施工原材料及配合比

施工配合比定為m水泥∶m粉煤灰∶m碎石=3.5∶10∶90，水泥采用英金河P.O32.5，粉煤灰為元寶山電廠濕排灰，碎石為施工單位自制級配碎石，摻配比例為 m1#(20～30mm)∶m2#(10～20mm)∶m3#(5～10mm)∶m4#(0～5mm)=16∶31∶11∶42。

試驗(yàn)段施工完畢后，對其性能作了相關(guān)檢測，數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 試驗(yàn)路段相關(guān)檢測數(shù)據(jù)

從試驗(yàn)檢測結(jié)果看，整個試驗(yàn)段路況基本良好，但是在底基層與基層施工時也存在一些問題，主要表現(xiàn)在砂礫未分檔造成局部離析;粉煤灰的含水量過大(已超過30%)，甚至還有“凍塊”的現(xiàn)象(地處北方嚴(yán)寒地帶，工地冬季購進(jìn)時已存在)，導(dǎo)致下料不暢，因此在試驗(yàn)段上有少許地方出現(xiàn)含水量過大，引發(fā)“彈簧”現(xiàn)象的發(fā)生。

基于水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層是在內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)首次推行，所以有必要對水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層的施工和質(zhì)量控制與檢驗(yàn)的一些注意事項(xiàng)進(jìn)行說明。水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層的施工和質(zhì)量控制與檢驗(yàn)基本可基本參照水泥穩(wěn)定類基層材料的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行，對個別地方作出如下幾點(diǎn)建議。

(1)集料的質(zhì)量控制

嚴(yán)格控制集料的最大粒徑，超粒徑集料會降低基層材料的均質(zhì)性，不利于基層整體質(zhì)量;嚴(yán)格控制粒料中0.075 mm以下顆粒含量，當(dāng)細(xì)顆粒沒有塑指時，其含量應(yīng)低于合成集料的7%，當(dāng)細(xì)顆粒有塑指時，其含量應(yīng)低于合成集料的5%;必須嚴(yán)格控制集料級配：在粒料生產(chǎn)過程中進(jìn)行合理分級，按骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)對集料的級配進(jìn)行合成，施工過程應(yīng)經(jīng)常檢測混合料級配，防止級配過大波動特別是集料的離析。

(2)粉煤灰的控制

粉煤灰中由于冰凍或細(xì)顆粒結(jié)團(tuán)而形成的大塊應(yīng)想辦法消除，可以降低料堆高度，加強(qiáng)翻拌以及晾曬等方法來降低含水量提高溫度，促使細(xì)粉煤灰泥團(tuán)的松散和凍塊的融化。粉煤灰由單獨(dú)的一個料斗下料;采用濕排灰時，應(yīng)充分濾出水分，避免堵塞下料口，造成計量不準(zhǔn)確，如條件允許，可在下料口設(shè)置強(qiáng)制下料裝置，保證連續(xù)下料，否則應(yīng)人工輔助下料;配合比設(shè)計時充分考慮粉煤灰本身的含水量。在粉煤灰結(jié)團(tuán)嚴(yán)重的情況下，應(yīng)在下料口予以濾出，或派專人敲碎及揀出。

(3)水泥劑量的控制

嚴(yán)格控制水泥劑量以及水泥的拌和均勻性，在水泥倉料位太低時應(yīng)及時停止施工。保證水泥劑量的檢測頻度，避免水泥劑量的過大波動。

(4)配合比控制

在施工過程中應(yīng)及時檢測混合料配合比，保證配合比的準(zhǔn)確和均勻。

(5)拌和、攤鋪、碾壓

拌和要均勻，條件許可時，可適當(dāng)增加拌和時間;嚴(yán)格控制含水量，夏天太陽直射時，含水量可增加1%，并經(jīng)常檢測粉煤灰及集料含水量的變化，及時調(diào)整加水量，以穩(wěn)定混合料中加水量;在攤鋪前應(yīng)對下承層灑水，減少下承層吸收基層的水分，攤鋪時應(yīng)控制好攤鋪機(jī)的操作參數(shù)，防止混合料的離析，加強(qiáng)機(jī)后操作，應(yīng)采取有效措施改善基層的平整度;碾壓遵循“穩(wěn)壓—振壓—收面”和“先邊后中、先輕后重、先慢后快”的原則進(jìn)行階梯式碾壓;及時檢測壓實(shí)度，在壓實(shí)度不合格時，如果基層混合料(水泥粉煤灰基層)的加水拌和時間沒有超過6 h，可以進(jìn)行補(bǔ)壓。

(6)養(yǎng)生

基層材料的保濕養(yǎng)生對基層材料的強(qiáng)度形成和預(yù)防早期收縮開裂十分重要，應(yīng)采用薄膜覆蓋養(yǎng)生。當(dāng)養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)及時施工上一結(jié)構(gòu)層，嚴(yán)禁基層長時間暴露。過于密集的裂縫和表面的浮渣都與早期的養(yǎng)生不足有關(guān)。在灑布粘層油后應(yīng)灑布一層尺寸為3～5 mm的石屑做保護(hù)層，并用輕型壓路機(jī)慢速碾壓。如果粘層油破壞則對基層起不到保濕作用。

［1］中華人民共和國交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E42-2005).北京：人民交通出版社.

［2］中華人民共和國交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程(JTJ057-94).北京：人民交通出版社.

［3］《赤峰至通遼高速公路施工圖設(shè)計文件》—中交通力公路勘察設(shè)計工程有限公司.

［4］黃偉建，俞海勇.混燒高鈣粉煤灰用于水泥和混凝土的試驗(yàn)研究.《萬方數(shù)據(jù)資源系統(tǒng)》.

［5］《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》，GB/T1596-2005，國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局發(fā)布、國家標(biāo)準(zhǔn)、2005年8月1日.

［6］施惠生，趙玉靜，黎韜.粉煤灰和化工廢石膏復(fù)合用作筑路材料研究.

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2012-07-10