農村公路工程中水鎂石纖維混凝土的應用

連松嶺

摘 要：農村公路是社會主義新農村建設的主要內容之一，加大農村公路建設力度，不僅能夠提高農民收入，還能促進農村經濟快速增長。近年來，我國農村公路建設速度越來越快，水泥混凝土路面作為農村公路路面施工的主要類型，如何提高路面質量極為重要。為改善混凝土韌性，提高道路力學性能，將一定比例水鎂石纖維摻加到混凝土內，可有效延長工程使用壽命。本文以某農村公路工程為研究對象，對水鎂石纖維混凝土在農村公路工程中的應用效果進行了探究。

關鍵詞：農村公路；水鎂石纖維；施工工藝

中圖分類號：U414.18 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0122-01

隨著我國社會經濟的迅速發展，公路建設事業也得到了極大的進步。水泥混凝土路面作為農村公路建設的主要路面結構形式，因其自身優勢得到了廣泛應用。但在長期使用過程中，水泥混凝土路面破損程度也愈加嚴重。特別是在重荷載交通干道上，早期病害現象極為嚴重，部分道路通車不到五年即出現唧泥、面板破碎、裂縫等病害。導致水泥混凝土路面損壞的因素眾多，其中最為根本的原因就是水泥混凝土材料脆性，因其脆性特性極易產生裂縫。高強混凝土抗拉強度和抗壓強度比例只有6%，如混凝土結構受彎，相比破壞荷載，其荷載為其15%～20%的情況，將會出現裂縫，裂縫的不斷擴大，將嚴重降低路面結構抗滲能力，縮短使用壽命，這種情況有效提升混凝土韌性就顯得尤為關鍵了。據相關研究分析可見，將纖維摻加到水泥混凝土內，以此達到混凝土韌性有效改善的目的。作為一種增強材料，將水鎂石纖維摻加到路面混凝土內，可替代傳統混凝土增強材料，達到水泥混凝土性能全面提升的作用，這對水泥混凝土路面材料研究具有重要的現實意義。

1 水鎂石纖維道路混凝土的作用機理

作為一種特色礦產資料，水鎂石纖維具有良好抗拉強度、韌性，且能夠與水泥充分結合，具有良好相容程度。水鎂石纖維路面混凝土是根據相應比例進行6種材料，即水鎂石纖維、水泥、砂子、石子、外加劑及水進行均勻拌和，待凝固硬化后即可進行水鎂石纖維網絡結構的人工石材的制作，可形成水泥基多相復合材料。利用微觀分析研究可見，在基料內水鎂石纖維具有良好分散程度，和基料粘結適中，當受力嚴重基體斷裂時，纖維以拔出為主，此時纖維能夠將橋接、微集料效應充分發揮出來，對增強混凝土韌性極為有利。

作為道路水泥混凝土的增強材料，將水鎂石纖維摻加到混凝土內，能夠提升混凝土荷載能量的吸收能力，能夠對外部荷載作用或混凝土本身微裂縫的擴展加以有效組織，是混凝土韌性得以增強，道路力學性能得以提升的重要途徑。

2 工程概況

某四級公路改建工程總長度為43.926km，路面結構為15cm灰土+噴灑防水層+18cm水鎂石纖維混凝土路面。選取C30等級混凝土強度，設計抗彎拉強度為4.5mpa，以PC32.5復合硅酸鹽水泥作為主要水泥材料。

3 農村公路工程中水鎂石纖維混凝土施工工藝

3.1 施工準備

按照設計要求，施工前應做好施工機械及施工人員的合理配置，保證能夠連續充分供應水鎂石纖維等原材料。同時，在原材料進場時，必須對水泥、礦粉、集料及外加劑等原材料的質量進行嚴格把關，依照相關標準，選定合格的廠家及石料場。對進場的原材料，需要對每批到貨進行仔細檢查，要求生產廠家出示材料的試驗報告，仔細檢查裝運數量、日期，特別注意粗細集料和水鎂石纖維的質量，對不合格的材料進行排除，嚴禁進場。同時，需要借助一定的方法，對每批進場的原材料進行抽樣檢測，質量合格之后才能使用。

為實現拌和物運輸效率的有效提升，且降低施工污染，必須將運輸車進出道口環形路合理設置于攪拌場，并進行臨時停車場配置。同時，根據相關規范規定，合理確定路基、基層質量。

3.2 拌和及運輸

配料比例多少、拌和及振搗質量優劣等是影響水鎂石纖維道路混凝土施工強度的重要因素。基于此，必須重視混凝土拌和施工，根據施工實際情況，可選取強制式混凝土拌和機進行拌和施工。要求合理確定混凝土配料比例，根據重量配合比進行用水量的有效控制。且在允許誤差值內控制原材料計量誤差。

施工過程中，針對混凝土坍落度需定時進行詳細檢查，如與設計要求不符，則需及時找出原因，進行用水量的調整。于拌和物質量而言，如投料順序、攪拌流程不合理，同樣也會影響其坍落度，為此必須規范投料順序。通常需在2min以內控制混凝土各盤攪拌時間，保證出料過程中能夠均勻拌和混凝土，且具有相同顏色。

一般可選取自卸汽車進行混凝土運輸，且在1.5m以內控制出料、攤鋪過程中的卸料高度。運輸環節應保證行車速度一致，避免過分顛簸，導致混凝土離析。出料之后，需對運輸、卸料時間進行嚴格控制，防止坍落度損失嚴重。

3.3 混凝土面層施工

選取三輥軸水泥混凝土攤鋪整平機進行攤鋪施工。施工前，需對模板位置、高程等詳細檢查，將將脫模劑均勻涂抹到模板兩側。攤鋪時，需及時清理干凈基層頂面，且確保其濕潤，避免積水。指派專人在卸料過程中對車輛進行指揮，布料時應嚴格控制其速度，保證滿足攤鋪速度要求。通常振搗施工需在布料長度超過10m后進行，密排振搗棒組間隔一定時間即可插入振實，且在振搗棒有效作用半徑的1.5倍內控制每次移動距離，需控制在500mm以內，且在15～30s之間控制振搗時間。振實面板后，即可進行縱縫拉桿安裝。根據作業單元進行三輥軸整平機一段一段整平施工，20～30m為作業單元長度。相比模板頂面，三輥軸滾壓振實料位高差應高于其20mm以內，如高度過大，需及時去除；如過低，則應進行補料。在一個作業單元長度內，三輥軸整平機的作業方式為“前進振動、后退靜滾”，以2到3遍作為滾壓遍數。

完成滾壓作業后，需及時把振動輥軸從模板上去除，選取整平軸進行前后靜滾整平施工，直至滿足平整度需求，具有均勻的表面砂漿厚度后即可停止施工，通常在3～5mm之間控制表面砂漿厚度。要求及時刮除三輥軸整平機前方表面稀厚不均的砂漿。精平飾面時，應選取刮尺（3～5m）在縱橫兩方向進行2遍以上施工。

3.4 養生

根據表1確定拆除水鎂石纖維路面混凝土邊側模板的時間。結束鋪筑水鎂石纖維混凝土路面后，需及時進行養生施工。選取覆蓋保濕法進行混凝土路面養生，為增強混凝土早期強度，前后期養生應有所不同，前期可進行保濕膜覆蓋，后期則進行灑水養護。依照混凝土彎拉強度增長情況進行混凝土養生時間的準確確定，相比設計彎拉強度，要求控制在其80%以上，要求重視7d養生。如施工階段具有較低氣溫，需適當延長養生時間，且選取草簾保溫。相比設計強度，混凝土強度達到其40%時，即可允許行人通行。完成養生作業后，需對路面平整度等進行檢查，確保其施工質量。

4 結語

綜上所述，作為公路路面結構的主要形式之一，水泥混凝土路面相比其他路面，其特點為使用年限長、施工便捷、養護量小等。但因自然及行車荷載等因素的影響，我國水泥混凝土路面使用性能大幅下降，使用壽命大大縮短。特別是在大量重要交通干道上，水泥混凝土路面損壞情況極為普遍，主要病害類型為斷板、碎裂等。導致水泥混凝土路面損壞的因素較多，其中水泥混凝土材料脆性因素較為關鍵。將適量纖維摻加到混凝土內，可達到混凝土脆性改善的目的。本文在水泥混凝土內摻加一定量水鎂石纖維，可形成一種新型混凝土路面材料，且進行水鎂石纖維混凝土路面配合比設計，保證其在路面工程更好地使用。

參考文獻

[1]溫久然，劉開平，趙衛東，等.水鎂石纖維混凝土在農村公路工程中的應用研究[J].公路，2014（1）：112-117.