机场跑道FC纤维混凝土面层拉毛工艺试验

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:张勇 樊手 郭志高
[导读] 摘要:由于在水泥混凝土中添加了FC纤维,在显著提高跑道道面混凝土弯拉强度、抗冻、耐久等性能的同时,也给拉毛施工工序带来了不小的挑战。
        四川省场道工程有限公司
        摘要:由于在水泥混凝土中添加了FC纤维,在显著提高跑道道面混凝土弯拉强度、抗冻、耐久等性能的同时,也给拉毛施工工序带来了不小的挑战。为了达到关于道面平均纹理深度的要求,本文以北京大兴国际机场东跑道施工为例,试验和总结了FC纤维混凝土面层拉毛工艺。通过对拉毛刷尼龙条的直径、间距、长短以及拉毛角度的调整,并经过反复的现场试验与调整,FC纤维混凝土面层的平均纹理深度能保证在0.65~0.75mm之间,能够满足设计和规范的要求。
        关键词:FC纤维混凝土;拉毛刷;试验;平均纹理深度
        1、前言
        本文以北京大兴国际机场东跑道施工为例,阐述FC纤维混凝土面层的拉毛工艺的试验过程与总结结论。本标段滑行道使用的拉毛刷是由直径为3mm的双层尼龙条制作完成的,能满足设计构造深度0.4mm的要求。但对于跑道而言,由于混凝土中添加了FC纤维,设计纹理深度为0.6mm,以及设计跑道摩擦系数大于等于0.55的指标,需要提高混凝土面层拉毛的粗糙程度,使纹理更加密集,因此试验拉毛刷不同规格的施工效果。
        2、第一种毛刷的制作规格及效果
        (1)制作规格
        经过初步改进后,拉毛刷的相关参数如下:1)毛刷总宽度600mm,尼龙条由之前的双层改为单层;2)直径:由之前统一的3mm,改为1根白色粗条(φ4mm)与4根蓝色细条(φ1.5mm)交替排列;3)间距:白色粗条间距为25mm,蓝色细条之间净距为3mm。
       
        图1 初次改进后的拉毛刷
        (2)试验过程
        试验段施工时间为2018年8月7日夜间,平均温度为24℃,无风。下午17:00混凝土运达现场,17:45第一遍收面,揉压泛浆、消除明显凹凸处;18:10第二遍做面,挤出气泡、消除砂眼,使板面密实,同时挂线找平,检查平整度;19:10第三遍收面,消除板面残留的不平整印痕,加快水分蒸发,便于提早拉毛;20:00第四遍收面,随即开始拉毛工作。经检测,面层砂浆厚度为3mm满足要求。
       
        图2 施工及拉毛现场
          
        图3 面层砂浆厚度检测
       
        图4 平均纹理深度检测
        (3)检测数据及结论
        表1 平均纹理深度检测结果
       
        待混凝土达到一定强度后,对纹理深度按照分块总数10%的频率进行检测,检测结果发现平均纹理深度为0.51mm,达不到设计标准0.6mm。因此,还需要改进。
        3、第二种毛刷的制作规格及效果
        (1)改进后的制作规格
        经过再次改进后,白色粗条直径不变(φ4mm),间距为22mm;黄色细条直径改为2mm,净距为2mm。
       
        图5 再次改进后的拉毛刷
        (2)试验过程
        再次改进后的拉毛刷的施工时间为2018年8月12日,温度为30℃左右,无风。上午10:00混凝土料到达施工现场,经过四次做面后11:58进行第一刷拉毛;12:13第二刷施工;FC纤维技术人员建议,将每根尼龙条端部削为尖三角状,12:38进行第三刷拉毛工作。
         
        图6 施工现场及纹理深度检测结果
        (3)试验结果及结论
       
        图7 表观质量
        再次改进后的拉毛工艺总结:
        1)第一刷拉毛的平均深度为0.79mm,深度有点大,纹理不清晰,拉毛时间过早;
        2)第二刷平均纹理深度为0.69mm,纹理深度及拉毛时间均比较合理,满足设计要求;
        3)第三刷平均纹理深度为0.57mm,削尖后拉毛刷的拉毛质量达不到设计标准,并且会牵带出少量FC纤维丝,给后续清扫工作增大负担;
        4)从表观质量来看,整体均匀性及整洁性不太理想,有待提高;
        5)白色粗条拉出的纹理比较突出、稍微有点深,当其和刻槽位置重合的时候有可能会造成10mm槽宽的现象,不利于后期的刻槽工作。
        4、毛刷的细节调整及施工工艺的巩固
        (1)细节调整
        1)对上一版毛刷及其工艺进行总结,在其他工艺不变的情况下,进一步优化以改善表观质量,以避免白色粗条拉得稍深的现象,剪短黄色细条,让其比白色粗条短2mm。进行拉毛的时候,黄色细条稍早于白色粗条接触混凝土,白色粗条拉出的纹理就会相对变浅。
        2)对毛刷与混凝土面的夹角调整,根据现场不同天气情况、混凝土收汗情况,将夹角定位为8~10°范围内,确保混凝土面层不起毛、不翻砂。
       
        图8 进一步优化后的拉毛刷
        (2)大面积施工后检测数据及结论
       
        图9 拉毛表观质量
        表2 大面积施工纹理深度检测结果
       
        进一步优化调整后的拉毛工艺总结:(1)白色粗条拉出的纹理深度相对变浅,较合适;(2)表面纹理均匀、整洁;(3)纹理深度满足验收规范要求。
        5、试验结论及施工注意事项
        (1)通过改进毛刷的规格,相比3.0型号的毛刷,纹理密度增加20%,纹理深度能保证在0.65~0.75mm之间,表面粗糙度得到明显加强,从而更能确保跑道摩擦系数的指标。
        (2)由于FC纤维的增加,属于新工艺、新材料,需在不同天气、季节条件进一步探讨及改进相关工艺。
        (3)为了保证FC纤维在混凝土中的分散性和均匀性,混凝土搅拌时间应较常规混凝土增加20s,并且为了保证表观质量,做面抹面施工必须保证4遍。
        (4)拉毛时,由于毛刷会粘附少量的FC纤维,影响纹理深度,故需勤洗毛刷,控制在三刷左右洗一次。
        (5)控制不同气温、有无风、昼夜等情况下的拉毛时间,控制2~3小时内,现场拉毛根据情况适时掌握,保证混凝土表观质量及纹理深度达到最佳效果。
        参考文献:
        [1]民用机场水泥混凝土面层施工技术规范(MH5006-2015)
        [2]民用机场飞行区场道工程质量检验评定标准(MH5007-2017)
        [3]公路工程水泥及水泥混凝土试验规程(JTG E30-2005)
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