王寶君
(黑龍江省建筑材料工業規劃設計研究院,黑龍江 哈爾濱 150080)
中國現有路面結構大體可分為:瀝青路面和水泥混凝土路面。兩種路面結構具有各自的優缺點,瀝青路面具有平整度高、行車舒適和抗滑性能好等優點,但夏天易產生車轍、推移等病害,冬天尤其是北方地區易發生低溫開裂。水泥混凝土具有強度高、水穩定性強、抗車轍性能好等特點,但其在行車舒適性等特點上要差于瀝青混凝土路面。如何綜合兩種材料的優點,發揮兩者優勢,更好地服務路面結構組成,半柔性復合混凝土由此產生。半柔性復合混凝土最早出現在法國,當時是為解決機場道面耐高溫問題。后來,日本開始大力發展此項技術,日本道路協會制定了相應的技術標準。在中國,最早應用到城市交叉口、停車場、高速公路或機場道面的面層,并且試驗路觀察結果性能良好。后來,有專家提出了半柔性復合混凝土中基體瀝青混合料和水泥膠漿的設計方法及半柔性復合混凝土的鋪裝技術。由此,半柔性復合混凝土逐漸開始應用到了機場道面、市政道路及普通公路中。
抗折強度與影響因素之間的關聯。通過不同配合比的抗折強度,其中對照組為目前商用的半柔性混凝土路面水泥漿料。可以明顯看出水泥漿料的抗折強度優于目前商用的水泥漿料。抗折強度與齡期之間的關聯不同配合比下水泥漿各齡期的抗折強度。目前商用的水泥漿強度隨著時間的推移不斷增加,并且其90d 之后的強度高于設計配合比漿料的強度,但實際運營中并不要求如此高的抗折強度,因此配合比的水泥漿是滿足使用要求的。除此以外,可以明顯看出配合比設計的水灰質量比過小,導致水泥試件干縮嚴重,使得其后期強度極速的下降;則因為水灰質量比過大,強度較低。
施工前,為保證施工安全,需提前做好交通管制及封閉工作。隨后對原路面進行清理,要求在表面雜物、垃圾等清理干凈,避免對后續鋪筑效果造成不利影響。此外,還要針對路面病害問題,先做處理。
嚴格按照配比設計,將預濕處理過的陶粒、細骨料和羧基丁苯乳液加入拌合樓攪拌1min。然后加入粉煤灰、水泥、減水劑繼續攪拌,待混合料攪拌均勻之后,加入水攪拌3min即可出料。
完成灌漿施工之后,若表面存在多余的水泥砂漿,需及時清理干凈,保證表面平整。因水泥砂漿灌入瀝青混合料母體必定會對路面外觀造成一定影響,為保證路面結構性能良好,可在路表噴灑緩凝劑,待混合料終凝之后,需清理干凈表面水泥漿液,這樣才能增強路面強度。
PCC-RSLC 復合路面采用分層鋪筑分層振搗的施工方法。同一路段兩層同時鋪筑時,先用三輥軸以上攤鋪機鋪筑下層普通混凝土,鋪筑時嚴格要求攤鋪厚底,應當預留20%的沉降量。待振搗密實之后即可鋪筑上層橡膠陶粒柔性混凝土。考慮到兩層材料鋪筑間隔時間較短,普通水泥混凝土層未形成較大強度,在鋪筑橡膠陶粒柔性混凝土時應采取工程機械輔助鋪筑。考慮到橡膠陶粒柔性混凝土工程層僅有10cm 厚,振搗時應選用低振幅高頻率的振動器,防止振搗過度引起離析。由于橡膠陶粒柔性混凝土在振搗過程中,膠粉和陶粒比重較輕,振搗密實時出現的泛漿現象不明顯。經過試驗論證,推薦橡膠陶粒柔性混凝土的振搗時間在15s 左右。振動夯實之后可用滾筒對表面進行整平。然后抹面抹至表面光滑。切縫時間應根據現場溫度和固結強度而定,不宜過早。其余施工步驟參照“公路水泥混凝土路面施工技術規范”進行施工。
施工結束后,對該路段路面表觀做質量觀測,結果表明,此路段平整度良好,具有良好服務水平。隨后,做壓實度、平整度等方面路用性能檢測,壓實度檢測結果為99.4%,高于設計標準98%,壓實度良好。平整度系數同樣在1.2 設計標準以下,僅為0.86,路面平整性能良好。同樣,在構造深度、滲水系數及橫向力系數檢測中,上述結果均在設計標準范圍內,由此表明,選用橡膠瀝青混合料用于半柔性路面施工,使用效果良好,能夠有效提升道路的使用性能,大大提升了路面行車的舒適性及安全性。
綜上所述,得出以下結論:1) 半柔性路面材料擁有較好的高溫穩定性,且穩定性隨著基體設計空隙率及養生齡期的增加而增加。另外,半柔性路面材料僅要求很短的養生齡期即可構成強度,施工周期短,可迅速開放道路,對交通影響較小。2) 因灌注的混凝土砂漿使水較難進入,半柔性路面材料擁有優良的水穩定狀態,并且隨著基體設計空隙率及養生期齡的加大而加大。3) 經過劈裂方法的驗證,專用砂漿半柔性路面材料擁有較好的高溫穩定狀態、水穩定狀態和較好的綜合路用性能,可為高速重載交通提供安全可靠的保障。