初探道橋快速修補商品混凝土的制備

耿銳

摘要：現(xiàn)階段經濟的發(fā)展迅猛，使得城市的基礎建設進入飛速發(fā)展的時刻。人民的生活水平也有了很大的提升，在汽車大量增加的同時，給交通運行上也帶來了壓力，對公路路面也造成了一定的損壞，這就使道橋修補工程越來越重要，對于道橋快速修補的技術的需求也逐漸升高，道橋快速修補技術離不開混凝土，本文針對運輸、拌制及澆筑施工中所需特種混凝土的技術要求，研發(fā)道橋快速修補商品混凝土制備技術，對于促進快凝快硬類水泥基混凝土的應用具有重要作用。

關鍵詞：道橋修補；快凝快硬；混凝土；制備

引言：

目前我國的公路、橋梁建筑工程的發(fā)展迅速，在疏解了交通壓力的同時，很多的道路橋梁都由于時間問題、材料問題、養(yǎng)護、雨水等等問題出現(xiàn)了不同程度的損壞。而隨著高科技的發(fā)展，越來越多的大型車輛及越來越重的交通壓力使這種公路損毀的現(xiàn)象越來越多。為公路的維修和養(yǎng)護帶來了巨大的工程量，也給人民的交通出行帶來了阻礙，為了加快公路維修的速度與效率，就要找到一種快速的修補方式和材料，從而實現(xiàn)快速修補的目的。

一、道橋快速修補混凝土的作用

過去修補混凝土路面損壞面積大多只有數(shù)十平米左右，混凝土方量不大，通常采用早強高強、快凝快硬的水泥基材料，在損壞路面現(xiàn)場對混凝土進行拌制后采用人工方式進行澆筑。

但目前由于環(huán)保要求，尤其是在市區(qū)道路維修建設中，一般不允許將砂、石、水泥等材料堆積在現(xiàn)場，更不能在現(xiàn)場對混凝土進行拌制，不管需要多少混凝土，都需要采用商品混凝土。

同時，還要在將影響交通的程度盡可能降低的情況下盡快搶修，以保證交通順暢。這就需要有效解決三項關鍵技術：膠結材料的力學性能有非常可靠；商品混凝土在運抵現(xiàn)場過程中要具有阻止凝結與坍落度并保持良好狀態(tài)；到達現(xiàn)場的商品混凝土，要快速恢復快凝快硬性能而具有足夠澆筑時間。

基于有關試驗研究，研發(fā)完成了道橋快速修補商品混凝土制備技術，并應用于冬春不同季節(jié)施工，取得了令人比較滿意的效果。

二、道橋快速修補混凝土的成分

道橋快速修補混凝土作為一種特種混凝土，雖然與普通混凝土一樣都是采用砂、石、水進行拌制，但存在根本性差別，它采用專用性與特殊性的膠結材料與化學外加劑。

采用雙組分水泥作為膠結材料，主要成分為高強度的快硬硫鋁酸鹽水泥，并輔以硅酸鹽水泥；在力學性能上具有4—6小時的強度；在工作性能上，具有較低的坍落度損失，可分階段對凝結時間進行調整。

1.膠結材料

基于混凝土道橋快速修補材料開展改性研究，將其主要分解為部分，即膠結材料、低坍損緩凝泵送劑與促凝增強劑，以克服傳統(tǒng)二三十分鐘的凝結時間及混凝土只可以在現(xiàn)場進行拌制的局限。

膠結材料主要成分為快硬硫鋁酸鹽水泥，并輔以少量硅酸鹽熟料。二者性能可相互進行彌補，前者具有早期強度、微膨脹、抗鹽類侵蝕等優(yōu)點，后者具有后期強度、提高堿度、防止表面起砂等優(yōu)點。依據(jù)快硬硫獻）鋁酸鹽水泥進行試驗，初凝時間超過二十分鐘，終凝時間不超過0分鐘；抗壓強度在一至三天分別超過42兆帕與52.5兆帕。快速修補混凝土在拌制時，不建議采用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料。

2.低坍損緩凝泵送劑

將保塑劑、減水劑、引氣劑與緩凝劑等復合制成低坍損緩凝泵送劑粉末，按規(guī)定量加入到商品混凝土中進行拌制，根據(jù)施工現(xiàn)場所處的不同環(huán)境溫度，要將混凝土初凝時間進行1—2.5小時的延長；由于受運輸距離與交通擁堵等條件的影響，1小時的坍落度損失不應超過15%；同時，在現(xiàn)場加入促凝增強劑的緩凝作用可迅速停止或破壞，對于恢復快凝快硬性能及發(fā)揮早期強度不能產生不利影響。

3.促凝增強劑

運到現(xiàn)場的混凝土，需要向攪拌運輸車中添加定量的液態(tài)促凝增強劑，迅速攪拌三分鐘，并在十分鐘內卸完混凝土。卸料時要將坍落度控制在15—18厘米之間，初凝時間要根據(jù)工程實際及施工方要求可降低至0.5—1小時，前提是確保實現(xiàn)穩(wěn)定的4或6小時強度，使混凝土澆筑、抹平等操作時間比較充裕。

4.防凍劑

在冬季施工時，應采用非早強性防凍劑，以2.5%比例進行摻合，不能使凝結時問與坍落度發(fā)生顯著變化。因促凝增強劑具有的早強、增強與促凝性能，因此不建議在混凝土拌制時采用。

三、道橋快速修補商品混凝土制備技術

1.混凝土配合比

要根據(jù)試配對應用的混凝土配合比進行確定，強度指標要達到過程設計需要，4與6小時的混凝土抗壓強度要分別大于25兆帕與28兆帕，抗折強度要分別大于3.5兆帕與4.0兆帕。4小時抗折強度要求大4.0兆帕時，要適當降低材料的混入量，并將混凝土澆筑時間縮短至二三十分鐘。

2.混凝土工作性能

依據(jù)現(xiàn)場施工及試驗室試驗等得到的經驗教訓，應根據(jù)不同施工季節(jié)采用不同的混凝土性能控制指標。卸出混凝土攪拌機的材料通常被稱為新拌混凝土，將其運抵施工現(xiàn)場添加促凝增強劑后就被稱為現(xiàn)場混凝土。在通常環(huán)境溫度下，新拌混凝土坍落度、凝結時間一般都高于試驗數(shù)據(jù)；現(xiàn)場混凝土坍落度、初凝時間高于試驗數(shù)據(jù)，終凝時間低于試驗數(shù)據(jù)。

3.制備混凝土設備

制備混凝土設備主要有攪拌運輸車、水泥散裝車、螺旋輸送機、水泥儲倉、攪拌機等，在應用前都應該進行徹底清洗，避免普通水泥與特種水泥膠結材料相混進行存放，不可應用清洗普通混凝土運輸車后的高堿性水對裝有特種混凝土的運輸車輛進行清洗。

4.質量控制

針對膠結材料要分別進行物理與力學性能的有關全項檢驗，每個建設工程應用的混凝土配合比，要在應用前提前進行試配，根據(jù)環(huán)境溫度的變化對化學外加劑用量進行必要的調整，一定要將凝結時間與坍落度損失等指標控制好，以達到施工設計所需要求。

新拌混凝土初始坍落度及1小時坍落度的數(shù)值要在每班分別檢驗一次，混凝土的4小時、6小時及1天的抗壓強度要在每兩班進行檢驗一次。混凝土進行拌制前，要全面檢查運輸車輛、設備及計量裝置，一定要達到該特種混凝土的拌制與運輸要求。

主要成分采用快硬硫鋁酸鹽水泥的膠結材料、低坍損緩凝泵送劑及促凝增強劑，能夠制備道橋快速修補商品混凝土。該技術的研發(fā)成功，實現(xiàn)了水泥基道橋快速修補材料由于快凝快硬通常在現(xiàn)場對混凝土進行拌制、單次施工面積不大到商品混凝土供給、能夠進行施工較大面積的改變。

結語：

隨著道橋快速修補混凝土逐漸實現(xiàn)商品化，這對于公路、橋梁及城市建設所需混凝土的應用具有重要意義，能夠保證施工的連續(xù)性，明顯縮短施工周期，減少污染并保護環(huán)境，可產生明顯的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

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