干硬性混凝土在道路施工中的應(yīng)用芻議

摘要：水灰比是混凝土性能的重要影響指標(biāo)，減少水灰比中水的含量，可使混凝土強(qiáng)度得到很大程度的提高。干硬性混凝土即利用降低混凝土中水的含量，實(shí)現(xiàn)混凝土塌落度降低，從而達(dá)到提升強(qiáng)度和耐久度的目的。介紹干硬性混凝土含義及施工特性，進(jìn)而分析其道路施工工藝原理，并針對(duì)干硬性混凝土在道路施工的應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：干硬性混凝土;施工特性;水灰比;施工工藝

0" "引言

常規(guī)混凝土道路在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，常因環(huán)境、溫度、自身碳化及自身塑性產(chǎn)生裂縫、起皮等質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重影響路面的使用和日常養(yǎng)護(hù)[1]。在道路施工中應(yīng)用干硬性混凝土，通過(guò)調(diào)整混凝土水灰比，降低水泥的水化熱溫度，可有效減少路面裂縫等質(zhì)量問(wèn)題，提高路面強(qiáng)度和耐久性，并可有效降低所用材料的成本。

1" "干硬性混凝土簡(jiǎn)介

通過(guò)調(diào)整混凝土水灰比或適當(dāng)添加減水劑，使其塌落度在10mm以內(nèi)，便可形成流動(dòng)性較差且干稠的混凝土拌合物，這種混凝土拌合物即為干硬性混凝土。由于干硬性混凝土具有低流動(dòng)性的特點(diǎn)，在道路路面施工、大壩水庫(kù)建設(shè)、預(yù)制構(gòu)件批量生產(chǎn)等方面應(yīng)用廣泛。

在道路施工應(yīng)用中，干硬性混凝土主要用于道路表面和道路基層的鋪設(shè)。為了保證混凝土具備規(guī)定范圍的強(qiáng)度、密實(shí)度及塌落度，一般通過(guò)減少水泥及水的用量，并適當(dāng)增加研磨后的礦渣、火山灰、粉煤灰等廢料作為替代物，然后將水泥、砂、添加劑進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁詈笤俳柚鷫郝窓C(jī)碾壓定型。干硬性混凝土中不同粗細(xì)程度的添加骨料如圖1所示。

2" "干硬性混凝土道路施工應(yīng)用特性

有別于常規(guī)混凝土，為了保證干硬性混凝土在道路施工中具備應(yīng)有的物理力學(xué)性質(zhì)，干硬性混凝土施工時(shí)，應(yīng)以抗折強(qiáng)度參數(shù)為參考依據(jù)，在保證塌落度符合要求的基礎(chǔ)上，確保其在鋪設(shè)后的28日時(shí)限內(nèi)強(qiáng)度達(dá)到5MPa以上[2]。28日干硬性混凝土試塊如圖2所示。

干硬性混凝土水含量較低，其水灰比對(duì)干硬性混凝土的抗折強(qiáng)度影響較小。針對(duì)配料中骨料材料的選擇，應(yīng)保證其具備相應(yīng)規(guī)格。骨料中的砂應(yīng)具備較小磨耗值，粗骨料應(yīng)符合嵌鎖性標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)道路碾壓施工后的干硬性混凝土，作為道路基層部分應(yīng)對(duì)其進(jìn)行粗糙度特殊處理，以保證其與道路表層具有良好的連接度。將其作為道路表層部分，應(yīng)形成3～5mm的砂漿保護(hù)層，以確保其具有更優(yōu)的耐久性和抗磨功能。應(yīng)用干硬性混凝土進(jìn)行道路鋪設(shè)時(shí)，可采用振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行分層壓實(shí)。振動(dòng)壓路機(jī)操作簡(jiǎn)單、費(fèi)用低，且作業(yè)效率高，常被應(yīng)用在干硬性混凝土碾壓施工中。

3" "干硬性混凝土道路施工工藝流程

為了防止干硬性混凝土路面產(chǎn)生裂縫問(wèn)題，需針對(duì)其材料配合比進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。具體內(nèi)容包括：確定水灰比與混凝土強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系及干硬度與用水量的關(guān)系，科學(xué)計(jì)算出適應(yīng)施工環(huán)境的集料和水泥比例;經(jīng)過(guò)試拌得到干硬性混凝土試塊，實(shí)驗(yàn)得出干硬性混凝土的強(qiáng)度、密度及硬度數(shù)值;根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出最佳配合比，形成道路施工設(shè)計(jì)方案[3]。設(shè)計(jì)方案應(yīng)滿足干硬性混凝土干硬度參數(shù)與振搗設(shè)備相匹配，密實(shí)度參數(shù)應(yīng)滿足大于98%。

干硬性混凝土道路施工的順序依次為拌和、運(yùn)輸、成型、表面處理、養(yǎng)護(hù)和檢測(cè)。拌和設(shè)備主要采用水穩(wěn)拌合設(shè)備或強(qiáng)制式混凝土拌和設(shè)備。應(yīng)確保拌合設(shè)備的拌合時(shí)間足夠長(zhǎng)，以使混凝土拌合均勻。區(qū)別于常規(guī)混凝土的專用罐車運(yùn)輸，干硬性混凝土通常使用自卸運(yùn)輸車運(yùn)輸。為避免干硬性混凝土水分的蒸發(fā)，運(yùn)輸時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的覆蓋。

不同于常規(guī)混凝土使用振搗設(shè)備及支立模板成型，干硬性混凝土依靠攤鋪設(shè)備完成攤鋪。針對(duì)干硬性混凝土檢測(cè)工序，除了進(jìn)行常規(guī)的強(qiáng)度檢測(cè)外，還要進(jìn)行必要的密實(shí)度檢測(cè)。一般來(lái)講。干硬性混凝土的密實(shí)度需大于98%。干硬性混凝土干稠度高、流動(dòng)性差的特點(diǎn)，通常用干硬度參數(shù)表示混凝土的坍落度。

4" "干硬性混凝土道路施工要點(diǎn)

干硬性混凝土具有砂率小、使用水泥與砂漿少的特點(diǎn)，為此干硬性混凝土相對(duì)密實(shí)。干硬性混凝土以碎石作為骨料，具有較好的嵌鎖性。經(jīng)過(guò)碾壓設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)，干硬性混凝土將具有較高的承載強(qiáng)度。干硬性混凝土的塌落度基本可以忽略不計(jì)，加之其水分含量低、水灰比較小，蒸發(fā)水分后留下空隙較小，使得其密實(shí)度顯著提高。干硬性混凝土強(qiáng)度增加后，后期道路產(chǎn)生裂縫、起皮等質(zhì)量問(wèn)題大大降低。

干硬性混凝土具有較快的凝結(jié)速度，碾壓1h就能達(dá)到較高強(qiáng)度，比較適宜在人流密度較大、不可中斷的道路施工環(huán)境種應(yīng)用。不同溫度下普通混凝土與干硬性混凝土抗壓強(qiáng)度對(duì)比如圖3所示。

干硬性混凝土拌和過(guò)程中，各配料比例需要不斷調(diào)整，以滿足相應(yīng)的強(qiáng)度要求。混凝土干硬度、稀稠，可通過(guò)調(diào)整砂用量和水用量方式斤進(jìn)行調(diào)節(jié)。密實(shí)度是混凝土質(zhì)量的重要指標(biāo)，通常通過(guò)調(diào)節(jié)振搗時(shí)長(zhǎng)、配料、砂率和級(jí)配等參數(shù)，對(duì)其實(shí)施調(diào)整。同時(shí)，對(duì)砂率選配也應(yīng)給予足夠重視。干硬性混凝土砂漿系數(shù)低，所以在砂率確定之前應(yīng)進(jìn)行多參數(shù)對(duì)比，以得出滿足干硬度、強(qiáng)度需求的最低水泥使用量材料配比。

一般來(lái)講，需將干硬性混凝土拌和的實(shí)際用水量控制在130kg/m³左右，遠(yuǎn)低于常規(guī)混凝土的180kg/m³;水灰比拌和應(yīng)維持在0.5以下，有些特殊施工環(huán)境甚至要達(dá)到0.25;砂率配比也應(yīng)保持在較小的范圍區(qū)間。干硬性混凝土的水含量低，經(jīng)過(guò)壓實(shí)操作便可提高密實(shí)度，使混凝土強(qiáng)度得到很大提升。一般來(lái)講，干硬性混凝土經(jīng)壓實(shí)24h后，即可達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)強(qiáng)度的20%。

干硬性混凝土道路施工通常采用水泥穩(wěn)定粒料基層施工方式，鋪裝時(shí)每層厚度通常應(yīng)低于20cm。施工過(guò)程中，要仔細(xì)比對(duì)混凝土的初凝時(shí)限，保證從攪拌至壓實(shí)結(jié)束的總時(shí)長(zhǎng)低于混凝土設(shè)計(jì)初凝時(shí)間，一旦超時(shí)應(yīng)果斷作為廢料處置。

碾壓施工時(shí)，如果出現(xiàn)因含水量低導(dǎo)致的松散現(xiàn)象，應(yīng)嚴(yán)格按混凝土坍落度不足的方案進(jìn)行處置。一般可通過(guò)添加適量減水劑或水泥漿液進(jìn)行局部拌和，禁止通過(guò)灑水方式處理。碾壓后進(jìn)行表面處理時(shí)，應(yīng)使用刻槽設(shè)備進(jìn)行防滑刻槽處理。基層壓實(shí)強(qiáng)度符合要求后，再進(jìn)行拉毛處置。混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)保證表面的濕潤(rùn)度，養(yǎng)護(hù)周期通常為7～10天。

5" "結(jié)語(yǔ)

水灰比是混凝土性能的重要影響指標(biāo)，減少水灰比中水的含量，可使混凝土強(qiáng)度得到很大程度的提高。干硬性混凝土即利用降低混凝土中水的含量，實(shí)現(xiàn)混凝土塌落度降低，從而達(dá)到提升強(qiáng)度和耐久度的目的。

干硬性混凝土具有水灰比低、前期強(qiáng)度提高速度快、防凍性能好、收縮性優(yōu)良的特點(diǎn)，在道路建設(shè)中使用干硬性混凝土，可有效減少路面裂縫等質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，提高道路的表面強(qiáng)度和耐久度，降低材料投入成本。本文關(guān)于干硬性混凝土在道路施工的應(yīng)用研究，可為相關(guān)施工技術(shù)的推廣提供借鑒。

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