多孔改性水泥混凝土基層路面施工技術研究

尚會霞

摘 要：伴隨我國公路工程建設規模的進一步擴大，水泥混凝土路面鋪筑量也呈現出逐年遞增的趨勢。但作為一種脆性材料，混凝土內部、表面等部位仍存有諸多缺點，尤其是在外部因素的長期影響下，裂紋、斷裂等問題頻繁出現，這些問題的大量產生都將對路面的使用壽命造成嚴重影響。水損壞是這些病害產生的主要原因之一，為有效降低此類病害，必須嚴格按照水流特性、水力學原理，合理選用排水路面結構。作為路面基層施工材料，多孔改性水泥混凝土的應用對大流量、重軸載交通狀況下高速公路承載力問題研究意義重大。為此，本文結合具體案例，對多孔改性水泥混凝土基層路面施工工藝進行了探討。

關鍵詞：多孔改性水泥混凝土；路面基層；施工原理

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）24-0100-02

經大量資料顯示，公路早期損壞的原因為基層水損壞或基層板體抗彎拉強度較低產生的結構性損壞，為做好公路早期病害處理，如何選擇公路主體材料的膠結材料極為重要。當公路主體構成材料內的膠結材料具有較高強度時，其強度在水浸、凍融等情況下才不能發生變化，才能避免道路被雨水浸害。多孔改性水泥混凝土基層路面的應用，可有效解決上述問題。其主要原理就是由密實性板體結構層向多孔網狀骨架結構層轉變，通過連續級配構成的密實性結構向單粒徑點狀連接轉變，進而產生網狀骨架。多孔改性水泥混凝土內的基層膠體可通過化學法改善普通硅酸鹽水泥性能，利用改性達到水泥內活性材料被充分激活的目的，快速提升水泥膠體強度，因膠體具備良好防水效果，可防止水滲入顆粒表面與膠連體，進而起到防水作用。

1 工程概況

某公路工程總長度為14.37km，按照由上至下的順序路面結構依次為中粒式透水瀝青混凝土—防水層—石灰穩定土。本工程通車3年后，路面局部出現小面積網裂問題，其原因主要包括3點，具體如下：

第一，防水層選取的卷材彈性較低，上下面沒有布纖維保護；

第二，施工過程中，因攤鋪、碾壓等問題，將損壞部分防水層，導致下承層有雨水滲入，進而出現下承層軟弱現象，產生空洞；

第三，長期車輛荷載反復作用下，出現局部松散下沉現象。

為有效減少路面病害，保證路面使用性能，延長路面使用年限，必須選取科學有效的施工方法進行處理。經多方討論分析，決定選取多孔改性水泥混凝土施工，相比普通混凝土材料，多孔改性水泥混凝土具有良好抗疲勞性，且回彈模量小，能夠對水泥混凝土原有脆性加以改善，是一種韌性良好的膠結體。

2 多孔改性水泥混凝土原材料選擇

為確保路面施工質量，必須在充分了解道路病害現狀的前提下，合理選用施工方法，做好施工準備工作。其中施工原材料選擇是否得當對工程質量起到決定性的作用，為此必須做好多孔改性水泥混凝土原材料選擇工作，具體如下：

骨料：將一層水泥漿液包裹到骨料顆粒表面可形成多孔改性水泥混凝土，利用漿體相互粘結、作用，骨料顆粒可形成蜂窩狀結構，通過骨料傳遞其內部應力，為此，骨料強度應與施工規定相符。一般選取花崗巖、石灰巖等作為多孔混凝土骨料。

水泥：由工藝制作方面分析，多孔改性水泥混凝土不宜使用細骨料，因此可當做是骨料顆粒和水泥漿體膠結產生的多孔堆聚結構。如水泥強度等級較低，則混凝土最薄弱的環節就是水泥漿和粗骨料接觸位置。因骨料強度在混凝土強度之上，因此在骨料粘結位置的水泥漿成為病害常見部位。由此可見，對混凝土強度起決定的因素包括水泥活性、品種及用量。為此，本工程選取硅酸鹽水泥作為水泥材料，要求在32.5mpa以上控制水泥抗壓強度。

改性劑：為提高多孔混凝土早期強度，必須將適量水泥改性劑摻加到混凝土內。本文以不摻加或摻加粉煤灰為例進行分析，其中A型改性劑為不摻加粉煤灰時使用；B型改性劑為摻加粉煤灰時選用，其各項技術要求如表1所示。

3 多孔改性水泥混凝土基層路面施工工藝

3.1 下承層施工

與多孔改性水泥混凝土寬度相比，下承層每側寬度應多出30cm以上。要求施工前，必須先清理干凈下承層，隨后做好各項指標檢查工作，保證其高程、橫坡及平整度等滿足規范規定。將瀝青噴灑到下承層后，需進行防滲土工膜卷材鋪設，其主要功能是避免基層有上層水滲入。上層水通過防滲土工膜表面向路基外側排出，以此穩定路基。

3.2 設置基準線

根據相關施工規范規定，合理設置基準線，其精度要求如表2所示。

3.3 混凝土拌和

實驗室在拌和前應按照施工時間點環境溫度、濕度，將混凝土拌合物初凝時間測量出來，作為混合料由出料至攤鋪之間的限制時間，如混合料在該限制時間以上，則不得使用。

通過水膠溶液的方式摻入改性劑，拌和時必須合理控制水泥溫度，要求在10～50℃之間加以控制。當室外溫度過高，超過30℃時，必須及時將遮陽棚安設到水泥罐上，降低水泥溫度。在向拌合倉內投放集料前，必須做好清理工作，當集料粒徑不符合規定可利用振動篩去除。要求均勻攪拌混合物，確保拌和質量。

3.4 混凝土運輸

運輸車型選擇、車數確定的參考依據包括施工進度、運輸量、運輸距離及道路實際情況等。與總拌和能力相比，運輸能力應強一點，才能確保連續供料。在運輸過程中，為降低材料水分流失過快，可在材料上覆蓋篷布。

根據當天氣溫情況合理確定運輸時間，要求攤鋪作業必須在混合料初凝前結束。一般情況下，氣溫在10～20℃時，運輸最長時間為120min；氣溫在20～30℃時，運輸允許最長時間為90min；在30℃以上時，則允許最長時間為75min。向施工現場運送混合料后，嚴禁急剎車、急轉彎。

3.5 攤鋪施工

攤鋪前期，應做好下承層檢查工作。因防水卷材設置到下承層，需做好清理作業，全面檢查卷材質量，保證硬顆粒、尖狀物不存在于防水卷材上，防止卷材被運輸車、攤鋪機損壞，如出現破損問題，需及時處理。攤鋪時，先做好寬度調整工作，保證每幅都能與攤鋪機作業需求相符。按照勻速、連續、緩慢的原則進行攤鋪施工，在充分考慮拌合物產量、攤鋪寬度、運輸能力等因素的基礎上，可在每分鐘1～3m之間控制攤鋪速度。

可按照梯隊形式選取2臺及其以上攤鋪機同時作業，在3到5m間控制兩臺機械距離，要求縱縫作業在混合物初凝前完成。同時，清理干凈防水卷材、履帶行走位置的雜物。選取具備振搗作用的攤鋪機熨平板，3HZ為振搗頻率。

3.6 養生

選取塑料薄膜覆蓋到基層進行養生施工，避免薄膜破損。相比覆蓋面，薄膜寬度應多出100cm左右，且10cm以上為相鄰兩幅塑料薄膜搭接寬度，并進行液體塑膠噴灑，起到良好粘固作用。薄膜需緊貼基層表面，選取薄膜覆蓋在成型基層側面，隨后壓好其表面、側面薄膜，避免薄膜被吹開或損壞。按照混凝土彎拉強度實際情況進行養護時間的準確確定，當在設計彎拉強度80%以上時，可結束養生，通常養生周期為1周。

4 結語

綜上所述，隨著科學技術水平的不斷提升，大量新技術、新工藝在公路路面施工中得到了廣泛使用。作為一種新型路面材料，多孔改性水泥混凝土具有施工便捷、工藝簡單、施工效率高、質量控制良好等特點。在排水路面基層鋪筑多孔改性水泥混凝土，可防止出現基層表面滯水問題，及時排除路面積水，減少路面早期病害，如水損害等，進而達到增加道路使用年限，減少經濟損失的目的。

參考文獻

[1]陳大偉.多孔改性水泥混凝土路面的施工控制[J].交通世界（建養.機械），2011，（12）：134-135.endprint