赵永彬
中国葛洲坝集团第一工程有限公司 湖北宜昌,443002
摘要:随着公路工程建设数量的增多,施工材料的运用技术也取得了突破性进展。高性能混凝土(下文简称“高性能砼”)由于材料本身耐久性、耐火性、密实性和抗压性等优势而被广泛应用在此类项目建设当中。下文对于高性能砼材料特点进行分析,并对于其在公路工程建设中的合理运用措施进行说明,以供参考。
关键词:公路工程;高性能混凝土;施工技术
引言:在公路工程建设领域施工技术运用不断发展,对于施工材料方面的要求更高。高性能砼由于拥有良好的稳定性,并且耐久性优良,因此,在公路工程当中应用广泛。在此类材料应用过程,应该注意原料的选择和施工技术的控制,才能凸显材料应用优势,保证公路建设质量。因此,研究高性能砼合理应用途径只有现实意义。
一、高性能混凝土的性能分析
高性能砼材料的性能如下:第一,密实度良好,拌制高性能砼过程使用的水相对较少,可提高材料的抗离析性能,而且施工过程中填充性优越,能够表现出良好的密实性;第二,稳定性强,高性能砼不易变形和收缩,弹性模量相对较高;第三,抗压强度高,高性能砼的抗压强度可超过200MPa,并且抗压与抗拉强度都要优于普通类型式混凝土,材料早期强度的发展相对较快,和常规混凝土相对比,后期强度有明显提升;第四,耐久性强,高性能砼无论是在抗冻性方面,还是在抗渗性方面,都要超过普通类型混凝土,能够抵御化学腐蚀;第四,材料的耐火性强,处于高温环境之下,此类结构虽然也会产生爆裂或者脱落等问题,但是由于材料本身密实度良好,便于水通过细孔被释放出去,受到高温环境的影响,材料内部蒸汽压力逐渐趋于饱和状态。研究显示,温度为300℃时,高性能砼内部蒸汽压力为8MPa,当温度上升50℃,压力也会变为17MPa,受到拉伸应力的影响,导致结构出现剥落问题[1]。
二、公路工程中高性能混凝土的合理应用
(一)原料选择
高性能砼的配制过程,水泥、粗细集料、水、外加剂属于必备材料,选择过程应该注意如下要点:第一,水泥材料的选择应保证其标号超过32.5,用普硅水泥即可,不可选择早强水泥,注意水泥内部氧化钙含量的控制,不应该超过1.5%;第二,在细集料的选择方面,应该使用天然粗河砂,保证集料质地均匀,并且粗细合理;第三,粗骨料的选择粒径不应超过31.5 mm,并且不能高于钢筋保护层厚2/3,如果混凝土的强度较大,需要保证粗骨料粒径不超过25mm,集料的空隙率在40%以内,吸水率也不超过20%;第四,拌制高性能砼过程,水的选择应该按照规定要求,使用饮用水,不可使用被污染的水拌制;第五,在外加剂的选择方面,需要使用合国家要求标准的外加剂。
(二)拌制流程
高性能砼材料可能受到拌制工艺的影响,在搅拌混凝土过程,不但应该保持其材料能够均匀混合,而且还需将其强化和塑化等功能充分发挥,利用强式搅拌机对于材料进行搅拌,合理控制拌制过程的用水量,经过专员指导的前提之下,选择高性减水剂。同时,还需要对搅拌时间进行合理控制。比如:某公路的加固和维修项目开展阶段,选择混凝土搅拌设备,先将水泥、石料、粉煤灰、沙等投入设备当中,均匀搅拌,时间0.5h,之后添加减水剂、水等,均匀搅拌150s,配制而成高性能砼,不但保水性优越,而且材料的聚合性很好,均匀性也相对较好。搅拌结束以后展开质量检验,通过检验之后即可运送到现场进行浇筑施工。
图1为高性能混凝土拌制图
(三)运输过程
混凝土拌制以后,需要运送到施工现场,运输过程需要保持搅拌桶转速为1~3r/min,对于运输路线合理规划,保证减少混凝土运输所需时间,避免材料性能受到影响,还能节约成本。
(四)浇筑施工
为确保公路浇筑质量,避免混凝土出现分层或者离析等问题,保证材料的均匀程度,在公路施工过程需要使用分层浇筑工艺,保证分层厚度在600mm以内,浇筑过程连续。在浇筑时间方面的控制,在下层混凝土达到初凝状态以后才可展开上层混凝土的浇筑。浇筑同时展开振捣作业,确保混凝土均匀性和密实程度,如果材料初凝时间相对较长,还需要将振动点数量增加。考虑此类混凝土拥有着较大黏性,所以应该将材料内部气泡完全消除,可适当减小分层厚度,变为300mm,缩小振捣棒的放置间距,处于200~250mm之间。对于充分振捣的混凝土材料均匀调整,待其定浆以后及时涂抹,压光拉毛,不可向涂抹面进行洒水,防止影响表面结构质量。在抹面施工期间,还需要做好质量控制,振捣过程远离预埋件和模板,防止和钢筋结构出现碰撞,将振捣装置置于侧膜架50~100 mm位置处,保持模板、振杆间距不超过其作用半径0.5倍。当振杆被插入混凝土当中以后,需要对其位置反复移动,控制移动距离处于5~10cm之间,以排除内部空气,保证混凝土材料密实程度[2]。
(五)合理养护
道路施工结束以后,为了确保公路路面和边角等位置施工质量,需要保证混凝土强度超过10MPa以后才能将模具拆除,并对结构表面拉毛处理,利用高效的方式保证结构养护效果。可在浇筑以后使用保温或者保湿的形式进行养护,使用塑料膜覆盖结构表面,使结构表面的温湿度适宜,还可利用低温蒸汽方法养护大型构件。在结构未完全凝固以前,应该对路段设置警示标志,防止人员或者车辆在上方行走,破坏路面。
结束语:总之,公路工程建设领域,应用高性能砼能够提高施工效率,还能提高公路承载性能,进而提升其使用年限。在工程实践当中应用此类材料,应该注意质量控制,从原料选择方面出发,注意拌制流程,科学进行运输、浇筑和振捣,施工之后及时养护,才能保证材料性能充分发挥,为公路工程顺利完成建设提供保障。
参考文献:
[1]牛移民.公路工程施工中高性能混凝土的合理应用[J].交通世界,2021(Z2):197-198.
[2]赵连坡.高性能混凝土在公路工程施工中的应用探析[J].绿色环保建材,2019(08):113-114.
作者简介:姓名:赵永彬 性别:男;出生年月日:1990年1月3日;学历:大学本科:研究方向:公路;