邊防道路混凝土施工技術(shù)

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本文作者：李可才1劉衛(wèi)國1劉榮2作者單位：1.白山市公路工程質(zhì)量監(jiān)督站2.白山市交通運輸局

二桓線三道溝至集安邊防公路在白山市境內(nèi)全長17.3km，二級公路標準。該公路的建設(shè)對白山市經(jīng)濟、國防、旅游的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。本文主要根據(jù)該路路面的實際施工情況對如何合理使用粉煤灰并保證山區(qū)公路水泥混凝土路面施工質(zhì)量做出介紹。粉煤灰在國內(nèi)外公路工程的推廣應(yīng)用已經(jīng)有多年的歷史，而在經(jīng)濟效益和社會效益都十分重要的今天，粉煤灰也有了其更加廣泛和普遍的應(yīng)用。粉煤灰作為一種活性摻和料，主要應(yīng)用于混凝土中。二桓線三道溝至集安邊防公路路面水泥混凝土中摻和了一定數(shù)量的粉煤灰，并取得了不錯的效果。在二桓線邊防公路路面施工過程中，通過相關(guān)試驗和施工實踐，對混凝土摻入粉煤灰的性能進行了分析總結(jié)，確定了粉煤灰的技術(shù)要求、合適摻量、配合比設(shè)計方法，并提出了改進的措施。

1粉煤灰的技術(shù)要求

由于白山所處地理位置，所用路面水泥混凝土不但要具有良好的工作性能、足夠的剛度、強度（抗折強度）、充分的抗磨性、耐久性，還要有良好的抗凍性能。根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，為了滿足水混凝土的上述性能要求，所使用的粉煤灰應(yīng)是是干粉煤灰，且達到Ⅱ級以上粉煤灰的技術(shù)要求，并優(yōu)先采用磨細粉煤灰。經(jīng)試驗論證，白山發(fā)電廠所產(chǎn)粉煤灰的技術(shù)試驗數(shù)據(jù)見表1。根據(jù)上述試驗結(jié)果，該粉煤灰各項技術(shù)指標滿足Ⅱ級灰的標準，可以在本工程中使用。

2粉煤灰水泥混凝土的配合比設(shè)計

粉煤灰水泥混凝土的配合比設(shè)計根據(jù)《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146-90規(guī)定的超量取代法進行，超量系數(shù)取1.5，由此增加的粉煤灰體積減去同體積的砂，配合比設(shè)計試驗結(jié)果見表2。根據(jù)試驗結(jié)果，摻量為15%混凝土綜合性能最佳，推薦使用粉煤灰摻量為水泥用量的10%~20%。

3粉煤灰對水泥混凝土性能的改善

3.1降低水泥水化速度

摻入粉煤灰可降低水泥水化速度，混合料凝結(jié)時間延長，有利于高溫季節(jié)施工，并有利于遠距離運輸。

3.2提高抗折強度

水泥混凝土使用粉煤灰能提高抗折強度（見表2），尤其是使后期強度大幅度提高。

3.3改善工作性能

粉煤灰的摻入，使膠凝材料的總量增加，混凝土工作性能大幅度改善，更適合混凝土的攤鋪：①粉煤灰水泥混凝土的振動粘度系數(shù)減小，有利于振搗密實；②靜態(tài)坍落度變小，有利于防止坍邊；③膠凝材料的總量增加，使攤鋪成型的路面光滑平整；④和易性的改善，減小了攤鋪前進的阻力。

3.4降低泌水率

摻入粉煤灰可降低混凝土的泌水率，有利于混凝土運輸，二桓線施工中混凝土運距最遠達15km，沒有因為運輸過程中的混合料泌水影響施工。

3.5節(jié)約水泥、細骨料，減少用水量

在一般情況下，在混凝土中合理使用1t粉煤灰可以取代0.5~0.8t的水泥，并取代10%左右的細骨料。經(jīng)試驗，混凝土摻入粉煤灰，可有效地減水混凝土用水量，而且增強了混凝土的密實性。

3.6提高混凝土抗?jié)B能力

由于摻入粉煤灰能減少用水量和降低水灰比，并且在和水泥水化過程中析出氫氧化鈣生成水化硅酸鈣和水化鋁酸鈣凝膠，使水泥石中毛細孔的數(shù)量減少、孔徑變小，增加了對液體和氣體的滲透和擴散作用的抵抗力，即抗?jié)B力。

4存在的問題及其處理措施

4.1粉煤灰混凝土干縮性大，高溫大風季節(jié)施工易產(chǎn)生塑性收縮開裂

粉煤灰混凝土中膠凝材料的總量過多，是產(chǎn)生塑性收縮開裂的根本原因，但是通過一定技術(shù)措施，安全可以控制裂縫的產(chǎn)生。我們的做法是：在攤鋪成型的混凝土路面拉毛噴灑養(yǎng)護劑后，馬上用土工布或草簾子覆蓋，避免烈日照射，降低蒸發(fā)率，并在土工布或草簾子上灑水，保持濕潤，補充蒸發(fā)的水分。另外，還采用了在攤鋪成型路面拉毛噴灑養(yǎng)護劑過后噴灑霧化水的方法來控制裂縫的產(chǎn)生。前者比后者更保險，在施工過程中，要提高對裂縫產(chǎn)生的警惕性，在氣溫大于25℃、或是多風的季節(jié)，要做好控制裂縫產(chǎn)生的準備工作。

4.2低溫季節(jié)施工易發(fā)生施期斷板和裂縫

粉煤灰水泥混凝土路面早期強度低，導致發(fā)生施工期斷板和裂縫，斷板和裂縫分三種情況。①秋末施工，由于水化較慢，板塊早期強度很低，由于板塊內(nèi)應(yīng)力和外部因素的影響，產(chǎn)生斷板，應(yīng)對措施：在氣溫低時施工開放交通的時間要遠遠遲于28d，且要加強施工質(zhì)量管理，加強保溫保濕養(yǎng)護管理。②在兩幅路面連接施工時產(chǎn)生斷板，前一幅路面攤鋪的，由于溫度應(yīng)力的作用，橫向縮縫處大部分斷裂，由于溫度的變化，裂縫通過拉桿向剛施工的、強度偏低的路面?zhèn)鬟f開裂變形，致使剛施工的面板出現(xiàn)大量斷板，我們的應(yīng)對措施：a及時發(fā)現(xiàn)斷板并分析原因。b加強管理和采取有效的技術(shù)措施，通過采用軟切割技術(shù)提早鋸橫縫，并適當加深鋸縫，保證鋸縫質(zhì)量。③在縱向縮縫旁產(chǎn)生裂縫，此裂縫于高溫大風季節(jié)產(chǎn)生的裂縫一樣，但形成的機理不一樣，施工氣溫較低時，混凝土強度形成緩慢，由于溫度應(yīng)力的作用和縱向縮縫拉桿的約束，產(chǎn)生了裂縫。控制此類裂縫的措施是通過采用軟切割技術(shù)提前鋸縱縫或在施工氣溫低于10℃時停止施工。

4.3由于早期強度較低，要加強養(yǎng)生，并延長養(yǎng)生期

二桓線三道溝至集安段的施工經(jīng)驗是采取雙保險的養(yǎng)護措施，即在施工氣溫高于22℃時，既噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)生，雙用土工布或草簾子覆蓋養(yǎng)生15d左右，并在28d內(nèi)嚴格控制交通。

5結(jié)束語

在水泥混凝土中適當?shù)負饺敕勖夯液螅纳屏嘶炷恋墓ぷ餍阅埽档土嗣谒屎退嗨俣龋岣吡寺访娴目拐蹚姸取⒖鼓バ浴⒖箖鲂浴⒖節(jié)B性，提高了公路工程質(zhì)量，在保護環(huán)境方面取得了可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。雖然存在干縮性大、早期強度低等缺陷，但通過合理的技術(shù)措施和加強施工管理，這些問題完全可以解決，并不妨礙粉煤灰的使用。