淺議拋填骨料在水泥砼路面施工中的控制
拋填骨料混凝土簡(jiǎn)介:為保證混凝土工作性,混凝土特別是高強(qiáng)混凝土中漿體富余過多、水泥用量過大,嚴(yán)重影響了混凝土工程耐久性,尤其是近年來水泥新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施后,水泥的細(xì)度和熟料礦物相數(shù)量增加,增大了混凝土水化熱、自收縮和干縮變形,在某種程度上更加劇了混凝土的開裂,使得一些新建的水泥混凝土橋梁和路面的開裂現(xiàn)象越來越普遍,這些都給混凝土工程的質(zhì)量事故埋下了隱患,這很大程度上是由于混凝土中過多的水泥漿體引起的。
為了解決混凝土中漿體過多,集料特別是粗集料不足的現(xiàn)狀,在混凝土澆筑或攤鋪過程,通過撒布的方式外加體積分?jǐn)?shù)為5~30%(以成品混凝土體積為基準(zhǔn))的骨料,振搗密實(shí),形成一種“骨料嵌鎖型混凝土”,既保證了原混凝土拌和物的工作性,還能提高混凝土服役性能:強(qiáng)度、彈性模量、抗?jié)B性和抗裂性和耐久性等。
大量的室內(nèi)試驗(yàn)證明:在路面水泥混凝土中拋填5~12%體積率的骨料可以制備強(qiáng)度和基準(zhǔn)混凝土相當(dāng)?shù)膾佁罟橇匣炷?,如果在?shí)際工程中得到應(yīng)用,必將取得混凝土好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。但是,在施工中必須控制以下各個(gè)方面,才達(dá)到實(shí)際效果。
一、拋填骨料路面混凝土原材料要求
1、拋填骨料:拋填骨料的宜采用粒徑為19~37.5mm的潔凈集料,等級(jí)不低于基準(zhǔn)混凝土中集料的技術(shù)要求,特殊情況下拋填骨料的最大粒徑可放寬到50mm,集料中小于19mm的顆粒含量應(yīng)小于1%。
拋填集料的含水量不高于0.5%,其物理力學(xué)指標(biāo)見表1。
表1 拋填骨料用的卵石和碎石技術(shù)指標(biāo)
項(xiàng)目技術(shù)要求
級(jí)級(jí)
碎石的壓碎值(%)
卵石的壓碎值(%)
堅(jiān)固性(質(zhì)量損失率%)
針片狀顆粒含量(按質(zhì)量計(jì)%)
含泥量(按質(zhì)量計(jì)%)*
泥塊含量(按質(zhì)量計(jì)%)
有機(jī)質(zhì)含量(比色法)合格合格
硫化物及硫酸鹽(按SO3質(zhì)量計(jì)%)
巖石抗壓強(qiáng)度MPa火成巖100,變質(zhì)巖80,水成巖60MPa
表觀密度>2500kg/m3
堿集料反應(yīng)經(jīng)堿集料反應(yīng)實(shí)驗(yàn)后,時(shí)間無裂縫、蘇裂、膠體外溢現(xiàn)象,在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)齡期內(nèi)膨脹率小于0.10%
拋填骨料可以是碎石和破碎礫石,不可使用沒有破碎面的天然卵石,集料等級(jí)不低于的集料。
2、基準(zhǔn)道路混凝土:混凝土的強(qiáng)度能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,出機(jī)坍落度30~50mm之間,攤鋪坍落度10~30mm,不可因?yàn)椴捎脪佁罴夹g(shù)而增加或降低水灰比。新拌基準(zhǔn)混凝土必須就有很好的抗離析性能,以減少混凝土施工過程中的質(zhì)量缺陷。
3、二次拌合外加骨料的添加量:二次拌合外加集料量由室內(nèi)試驗(yàn)確定。在306省道宜城段混凝土路面工程中的設(shè)計(jì)用量為12%。
二、施工操作控制
(一)施工工藝控制
1、采用普通的工藝制備基準(zhǔn)混凝土,并按常規(guī)檢測(cè)其坍落度,基準(zhǔn)混凝土拌制工藝不變,不要因?yàn)椴捎枚伟韬霞夹g(shù)改變配比和拌合工藝;
2、在基準(zhǔn)混凝土沒有出拌缸時(shí)將外加集料加入到拌缸中,拌合3~7秒鐘,保證外加集料均勻分散在混凝土;
3、模板的支撐要穩(wěn)定,模板和基層之間不可留有過大空隙,采用有效措施防止漏漿;
4、在撒布集料前對(duì)基層進(jìn)行必要的灑水潤(rùn)濕(增強(qiáng)基面層之間的粘結(jié)),但不可有積水;
5、攤鋪工藝和原工藝相同;
6、適當(dāng)延長(zhǎng)插入振搗的時(shí)間,振搗棒宜采用70或以上的型號(hào),振動(dòng)頻率不小于100Hz;
7、比平常增加20%~50%的振搗時(shí)間,振搗要插入到混凝土底部。振動(dòng)棒每次移動(dòng)的距離不應(yīng)高于振搗棒有效作用半徑的1.5倍。并不得大于500mm,振搗時(shí)間宜為15~30s。
8 、拋填骨料混凝土路面在振搗完成以后的后續(xù)工藝和普通的混凝土完全相同,每一工序的質(zhì)量控制和原混凝土施工要求相同。
(二)高溫施工
集料和水泥應(yīng)進(jìn)行遮陽降溫,拌合水最好使用溫度較低的井水、自來水或河水,不可使用溫度高于25℃的池塘水,保證拌合物的溫度在30℃以下。
當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫不小于30℃時(shí),應(yīng)避開中午高溫時(shí)段施工,可選擇早晨、傍晚或夜間施工,夜間施工應(yīng)有良好的照明。
在對(duì)基層進(jìn)行潤(rùn)濕后,在沒有明顯積水后方可撒布拋填骨料,對(duì)于積水的部位應(yīng)掃除積水。拋填骨料的撒布不可太超前于攤鋪工藝,避免骨料長(zhǎng)時(shí)間暴曬而使得溫度過高。
高溫季節(jié)水分蒸發(fā)快,要加強(qiáng)曬水養(yǎng)生和覆蓋養(yǎng)生,防止塑性收縮開裂和干縮開裂。
(三)雨天施工
拋填骨料混凝土的雨天施工工藝和常規(guī)混凝土路面相同,特別要保證拋填骨料在攤鋪混凝土?xí)r表面的干燥,通常應(yīng)對(duì)拋填骨料在下雨時(shí)進(jìn)行覆蓋,拋填骨料工序不要太超前于混凝土攤鋪工序。
(四)施工中的注意事項(xiàng)
拋填骨料混凝土工藝簡(jiǎn)單,混凝土施工必須保證以下關(guān)鍵控制要點(diǎn):
1、保證拋填骨料的顆粒組成
外加集料粒徑在19mm~37.5mm之間,質(zhì)量滿足表一定要求;
2、保持外拋集料的清潔干燥
為保證集料的潔凈,對(duì)于含泥量或粉塵含量大的粗骨料必須采用水沖洗,使粉塵含量(含泥量)小于0.5%,集料愈潔凈,拋填骨料混凝土強(qiáng)度愈高。
3、保證充足的插入振搗時(shí)間
在原有混凝土振搗時(shí)間的基礎(chǔ)上增加插入振搗的時(shí)間,使混凝土中的富余漿體充分包裹集料,形成致密的混凝土。
4、保證基準(zhǔn)混凝土有比較強(qiáng)的抗離析性能。
5、在添加骨料后,立即進(jìn)行二次拌合,保證拋填骨料能均勻分布到新拌混凝土中即可,不需要太長(zhǎng)的拌合時(shí)間(通常3~7s)。
6、保證支模的嚴(yán)密,不可出現(xiàn)漏漿。
三、拋填骨料路面混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)與控制要點(diǎn)
1、原材料實(shí)驗(yàn)
拋填骨料路面混凝土的質(zhì)量檢測(cè)的項(xiàng)目和頻度和普通混凝土路面完全相同,只增加對(duì)拋填骨料的質(zhì)量檢測(cè),如果拋填骨料和混凝土中的粗骨料材質(zhì)相同,只對(duì)拋填骨料的粒徑、含泥量和含水量進(jìn)行檢測(cè)即可。
2、混凝土強(qiáng)度試驗(yàn)
拋填骨料混凝土的強(qiáng)度通常要比普通混凝土高,在做彎拉強(qiáng)度時(shí)只對(duì)基準(zhǔn)混凝土進(jìn)行彎拉強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)即可,如有必要可將12%(占模具體積的百分?jǐn)?shù))的拋填集料先撒布到模具底面,再澆入新拌混凝土,振搗成型,養(yǎng)生后測(cè)混凝土的強(qiáng)度。
在鉆芯后應(yīng)觀察漿體對(duì)拋填骨料的包裹是否充分致密,然后按常規(guī)方法測(cè)劈裂抗拉強(qiáng)度。
拋填骨料混凝土必須嚴(yán)格控制拋填集料的質(zhì)量和保證每一道工序的完成質(zhì)量,在保證良好的技術(shù)基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
參考文章:武漢理工大學(xué) 沈衛(wèi)國(guó) 《外拋集料或石料混凝土》
編輯:劉冰
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