何光献
(河南万里路桥集团有限公司,河南 许昌 461000)
进入21世纪,全球的地质性灾难似乎进入了一个此起彼伏竞相发生的时期。比如地震、泥石流等。在地震面前逃生是很重要的,但是在地震发生之后的救援任务更是相当紧迫的。可是如何才能进行有效的救援呢?似乎摆在我们面前的就是关于道路通畅阻的问题。对比近几年来中外道路在地震后的表现,我们可见一斑。在日本福岛的地震之后,他们的路面仅仅是出现细微的裂痕,而在我们的四川汶川发生了震级与福岛差不多的地震,我们的道路的表现就没有那么好了。所以在道路的建设中我们有必要开发新的材料,运用新的技术为道路的质量保驾护航。
什么是混凝土施工技术呢?我们有必要首先明确混凝土的定义,混凝土,简称为“砼(tóng)”:是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料的统称,它广泛应用于土木工程。具体说来,便是由胶凝材料,颗粒状集料(也称为骨料),水,以及必要时加入的外加剂和掺合料按一定比例配制,经均匀搅拌,密实成型,养护硬化而成的一种人工石材。
混凝土的原料丰富,价格低廉,生产工艺简单。同时混凝土具有抗压强度高,耐久性能好,强度等级范围宽等特点,使混凝土在日常的生产中有着普遍的应用。这种应用的普遍性不仅应用于土木工程,而且在造船业、地热工程等方面也有着大规模的应用。
然而在路道工程建设中用到的混凝土,多为水泥,砂,石和水的混合物。在这种普通的混凝土中砂和石所起的主要是骨架的作用,并且在一定程度上抑制水泥因为冷凝引起的收缩。水和水泥混合形成水泥浆,包裹在砂子和石子的周围并且填充砂子和石子之间的空气,从而进一步增加混凝土的坚固性。水泥浆体在冷凝之前有着很好的润滑性可以在搅拌过程中促进各类材料的均匀分布,从而使得混凝土拌合物有着良好的工作性能,硬化后黏连在一起,进一步形成一个坚固的整体。
混凝土的由来有着漫长的发展历史,在遥远的古代就已经产生了类似于近代混凝土的应用。只是在那个科技并不发达的年代,他们的混凝土所用的材料与我们现代的混凝土所用的材料存在着千差万别。在近代混凝土的应用中,人们关于混凝土应用的理论研究也多了起来,从而丰富了混凝土施工技术的运用发展,使得混凝土在各种的行业都有了广泛应用。
在公路的施工过程中,混凝土也渐渐的占据了一席之地。然而混凝土在道路建设的运用中,更多的是借助其他一些其他的材料,帮助混凝土发挥更大的公用。比如说早强剂。早强剂是一种专门的应用在工程中的需要尽快尽早的获得水泥混凝土强度问题的外用添加剂。在公路水泥混凝土的运用中主要运用于以下的几种情况之中:
(1)一、二、三级公路的平交路口
在一些临时修补的公路交叉口路面上使用水泥混凝土进行修补的时候,为了保证公路的正常通行,必须借助于早强剂使公路路面可以尽快的通车保证道路的正常通行。当某一个方向的路面摊铺了水泥混凝土进行施工的时候,并不仅仅是正在施工的路面不能正常的通车,而且也影响了平面交叉的其他的路面,使其不能正常的通车。另外在平坦的路面上,如果道路较宽,可以架筑便桥方便通车。但是在较窄的平坦的路面上,却不可能完成架筑便桥的任务,只能阻断道路待道路施工完成之后才能通车。这样一来,便阻碍了道路原本公用的正常的发挥。在这个时候最好的方式就是使用早强剂促进水泥混凝土的凝结,已达到在短时间内为车辆提供通行的可能。
(2)水泥混凝土的路面以及桥梁的修复
在路面的修复的时候,不得不阻断需要修复的车行道,使过往的车辆聚集到其他的车行道之中,这样便加重了其他车道的负担,同时也增加了路面拥挤的可能。特别是在高速公路或者那些效益较好的收费路段,早一个小时通车便得到更多的收入。这个时候的水泥混凝土路面或者桥梁的修复应该采用早强剂,加快修复的速度,尽快开放通行,提高经济和交通效益。
(3)低温下的水泥混凝土路面施工
在温度偏低的环境下施工,一般需要早强剂来加速水泥混凝土的冷凝,以避免因为温度低造成的混凝土强度的降低。总而言之,早强剂是道路问题施工者手中的利器,在绝大多数的道路问题上我们都能看到早强剂的影子。早强剂的运用在一定程度上客服了水泥混凝土冷凝速度过慢,强度发挥作用的时间较长的问题,从而将人们对于混凝土运用的理想状态,向前提升了一个位置。
在公路的施工中,运用早强剂加速水泥混凝土凝结的应用是屡见不鲜的。但是至于如何分类并运用的呢?这更是一个需要探讨的问题。
早强剂的种类是很多的,包括强电解质无机盐类、水溶性有机物以及有机化学成分等等。在这些不同种类的早强剂中,我们依旧可以对其进行调配,而制备出更加符合当时当地环境需要的早强剂,加速道路工程的进程,降低不必要的损失。
早强剂在道路建设中的运用何其广泛,我们大致可以将其分为五大类:
第一,需要点明的便是早强剂、早强型碱水剂和早强型高效减水剂主要运用于道路施工中需要快速冷凝并达到一定强度的水泥混凝土,蒸发掉水泥混凝土中的水分,在低温中施工的有早强要求的水泥混凝土以及需要提前做好准备的预应力水泥混凝土结构和构件。但是需要重点指出的是,在炎热的环境下不要使用早强性外加剂,以避免适得其反。
第二,盐酸性的早强剂必须不能运用在以下几种的施工环境中:(1)预应力钢筋混凝土结构的构件中防止钢筋混凝土的应力腐蚀;(2)在相对湿度较大的环境中使用的露天、雨淋,水位较高以及水位变动较大的钢筋水泥混凝土构件;(3)大体积水泥混凝土和钢筋混凝土;(4)集料有着碱活性的钢筋水泥混凝土结构;(5)直接接触到酸、碱以及其他的腐蚀性材料的钢筋水泥混凝土;(6)经常处在高温下的钢筋水泥混凝土,防止加速钢筋的腐蚀;(7)表面有修饰性图案的钢筋水泥混凝土;在这些类型的混凝土结构中不能使用盐酸性的早强剂,避免加速混凝土的腐蚀,将原本坚固的混凝土变得不堪一击。
第三,掺在混凝土中对人体产生危害或对环境产生污染的化学制品禁止作为的早强剂使用。包含有六价铬盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐等等有害成分的早强剂禁止出现在穿越或者经过水源附近的道路中,防止这些有害成分深渗入到水源中,对人体、产生危害。同时还有一些包含有会产生有害气体的化学物质的早强剂,也禁止应用于道路的建设之中。
第四,含有强电解质无机盐类的早强剂、早强性减水剂和早强性高效减水剂,禁止运用在一些公路建设的水泥混凝土的结构中。因为公路中的水泥混凝土是处在车轮的冲击、震动以及摩擦下的结构物,运用不恰当的早强剂必将损伤公路路面的应力,减缩道路的使用寿命,更有可能在车辆行驶的过程中发生崩裂引起交通事故,从而发生悲剧。
最后,在干热、蒸养的条件下不应运用含有三乙醇胺类早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂,避免在在干热、蒸养的环境下引起三乙醇胺的挥发,从而失去其早强的作用。
运用混凝土来取代过往一般的仅仅以石子水泥为基,以沥青为面的路面铺设结构,这必将是大势所趋。然而在眼下的道路发展中,人们对于混凝土的认识还存在着一定的缺陷。仅仅的依靠水泥,石子似乎就已经被看做是坚不可摧的混凝土结构,而对于新的材料的去、开发应用缺少了必要的准备条件,使需要永远遥遥领先于我们的社会材料供给。
早在2006年,国家交通部就对道路施工中的各项技术指标提出的了明确的文件性指示,为水泥混凝土在道路施工建设中的应用提供了适宜的政策性土壤。在之后的道路建设中,水泥混凝土得到了大范围的运用,从而保证了路基的质量,在减少财政支出的同时,提高了道路安全系数,为道路的畅通无阻提高了基础设施上的可能。时下中国的高速公路总里程是全球各国高速公路总里程最长的国家,我国的道路建设必将带动着整个世界道路建设的步伐。这样一来,我们有必要加快道路施工技术研究的步伐,让跟随国外道路施工技术的现状是、成为历史。面对交通发展的趋势,混凝土在道路施工中的运用必将是前景广阔的。人们安全意识的增强,新的更为全合理的材料必将成为人们的首屈之选。
混凝土在道路建设中的应用是相当的广泛的。在这广泛的同时,也存在着一些显而易见的缺陷。比如早强剂的错误使用,其危害轻则损及道路的使用寿命,重则伤及人民群众的生命财产安全。所以在道路的施工建设中,我们必须更合理的使用新的技术,运用新的材料规避那些不必要的伤害。
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