时伟 贺华
(陕西省交通规划设计研究院,陕西西安 710065)
露石水泥混凝土路面施工工艺研究
时伟 贺华
(陕西省交通规划设计研究院,陕西西安 710065)
本文针对露石混凝土水泥路面材料选择标准、配合比优化及施工质量控制进行研究。通过研究,完善总结内蒙古地区气候、环境条件下路桥面工艺控制关键技术,可为后续的施工设计提供指导。
道路工程;露石;施工质量
随着我国经济规模的不断增大,经济的突飞发展,交通特征的复杂和车辆行驶速度的增大,对水泥路面的抗滑性能提出了很高要求。目前水泥路面的抗滑主要是通过在路面表面进行拉毛或表层铣刨等处理工艺。由于拉毛工艺的局限性,拉毛后的水泥路面在行车作用下,很容易被磨光,路面的抗滑性能衰减明显,对水泥路面压纹和刻槽处理提高的抗滑性能作用不是很显著,且使得小石子小颗粒等坚硬杂物容易填入,影响路面的抗滑性能。对水泥路面进行铣刨虽然可以明显地提高路面的抗滑性能,但由于工艺的限制,铣刨时,不可避免地对路面的下部构造产生干扰松动,影响路面的耐久性。
基于上述处理水泥路面抗滑性能的缺陷,目前道路研究工作者纷纷开展露石工艺的研究,该方法是通过洒布露石化学剂的方法对水泥路面进行表面处理,清除路面表面的水泥混凝土,形成良好的路面构造,获取良好的抗滑性能。露石水泥混凝土路面具有较高的防滑性,抗滑性能衰减很慢,可以使路面保持长时间优异的抗滑动性能。本文根据内蒙古的实际应用状况,结合当地的设备及施工技术水平,对露石混凝土的应用进行影响分析,并对其施工要求和施工流程进行论述。
2.1 原材料技术要求
水泥的性能对露石混凝土的影响很大,其对水泥路面的强度、耐久性等有明显的影响,因此水泥的性能应符合有关规定,其物理和化学性能应该满足要求。特别是水泥应具备良好的粘合能力,以满足集料露出后的荷载作用。
因为露石水泥混凝土路面与车辆直接接触,不同的机械车辆轮胎下对路面有不同的要求,这就要求水泥混凝土的粗集料应该有足够的机械强度,以抵抗车轮荷载对水泥路面的剪切和冲击作用,良好的粗集料还有利于水泥路表面抗滑微结构的形成,从而可以提高其抗滑动力。粗糙、洁净的集料还可以形成良好的粘结里,提高水泥混凝土的强度。露石水泥混凝土路面的细集料应满足集料质地坚硬、有较好的耐久性能,同时集料的粒径大小应该能满足级配的需要。
2.2 配合比设计
配合比设计应确保之前的原材料符合要求的性能,露石水泥混凝土的设计目的,应能满足当前交通条件和环境下的水泥混凝土的强度、耐用性、可操作性和经济性要求。露石混凝土的配合比与普通混凝土设计相同,但为了防止暴露骨料剥落表面,水泥的粘结性能应有一定程度的提高。
为了提高露石水泥混凝土路面的抗滑性能,级配形成以比较大的颗粒和均匀的颗粒组成,露石水泥混凝土路面的路面防滑和路面耐久性都较好。较细的细骨料外露路面,可以提高路面的抗滑能力,同时也能很好地降低路面噪音。
为了增强露石水泥混凝土的路面抗滑和排水性能,应选择集料粒径相对较大的间断级配碎石,这样形成的级配,路表面的颗粒比较大且比较均匀,这对于露石水泥混凝土路面的抗滑和表面排水能力是有利的,而且这种级配的路面耐久性也非常好。与此对应的,如果在隧道内使用露石水泥混凝土时,为了减少噪声,在做配合比设计时宜选择连续级配的粗集料。连续级配的露石路面表面出露的颗粒相对较细,这既能提高路面的抗滑能力,同时又能很好地降低路面噪声。
2.3 露石剂的掺加
露石水泥混凝土铺筑时,通过正常的渐变设计,并在施工时完成振动和抹灰施工程序后,下一步就是要喷露石剂,但这个过程不是马上,而是存在一定的时间间歇期。喷洒时间是从水泥混凝土表面开始到混凝土表面形成防水薄膜后消失的时间。喷洒时可以采用机械喷涂设备和人工喷洒。
露石剂喷涂时,宜控制在适当的时间,喷射时间早,路上有表面的水膜,这层水膜影响喷雾的均匀性,水膜的存在也会使浓度稀释,影响露石的作用。但露石剂的喷洒也不能太延迟,时间太靠后混凝土已经接近初始硬化状态,混凝土表面的硬化防止露石剂的渗透,使得露石的深入小于预定深度。
2.4 冲洗工艺研究
露石水泥混凝土在摊铺、振动捣实、露石剂使用后,应用塑料薄膜覆盖养生。在养生后,需要对喷洒露石剂的水泥混凝土进行冲洗,以清楚表明的浮尘。
对于露石水泥混凝土,在喷涂露石剂,达到了水泥混凝土养生后合适的冲洗时间里,即对其进行冲洗,冲洗之前,因根据试冲洗确定冲洗的各项参数。冲洗应能达到的目标是,冲洗深度不高于3.0mm且露石的高度应控制在2.5mm以下。
2.5 冲洗时间的确定
冲洗混凝土的时间从混凝土浇筑抹面到表面冲洗的时间,具体的冲洗时间控制合适与否,是施工技术的关键。太早冲洗,由于混凝土强度不足,水泥结合力不够,冲洗会导致水泥混凝土表面的颗粒大量剥离,使得路面平整度和路况变差,导致路面施工质量和服务质量下降。冲洗时间太晚,水泥混凝土已经硬化,导致冲洗的难度提高,或是露石的效果较差,不能形成很好的表面纹理。为了解决露石过程中的关键问题,需要在露石水泥混凝土施工中将各种因素对冲洗时间的影响进行试验。
在室内实验和室外施工,应根据试验时的现象判定冲洗时间。当清洗时,水泥砂浆和骨料容易发生脱落,且水泥混凝土硬化不彻底,表明混凝土的养生时间不适宜冲洗。当冲洗时水泥砂浆脱落程度中等,且不存在明显的颗粒脱落,水泥混凝土的强度较高,表明此时可以冲洗。
2.6 养生工艺
露石水泥混凝土固化过程第一阶段是喷露石剂,并用塑料薄膜覆盖养护,洗抹面砂浆,直到混凝土的冲洗,固化时间满足了冲洗时的试件要求,以防止混凝土的水分和露石剂的蒸发损失。保养的关键是应把水泥混凝土覆盖严实。
养生时应该注意以下的问题,在露石剂喷洒后10min时,应使用塑料薄膜进行养生,并保证喷洒过的露石剂路面全部在塑料薄膜以下,覆盖时,应避免在薄膜上进行施工和其他作业,为了使得露石剂的分布均匀,当覆盖塑料薄膜后,应在塑料薄膜的四周压实,防治塑料薄膜内部通风,导致露石和水泥的挥发。同时为了达到较好的养生效果,最好采用横向滚动的薄膜进行覆盖,在覆盖时,应采取良好的工艺操作以防止覆盖时对水泥混凝土的扰动。
露石水泥混凝土第二阶段的养生是在露石水泥混凝土的冲洗后,对冲洗后的水泥混凝土进行养生。养生是为了保证水泥混凝土的水分不致于散失过快,使得水泥混凝土有足够的水分用于养生,也能防治水分过速丧失造成的裂缝。养生效果的好坏直接决定着水泥混凝土的强度和路用性能。
露石水泥混凝土路面具有耐磨性好、防滑性能好,低噪音,路面排水性的优点。本文对露石混凝土的相关施工要求、养生时间等工艺措施进行了分析和研究,通过分析和研究,本文主要得出如下的结论:
露石混凝土的水泥和集料应具有良好的粘结性能,同时其集料应坚硬洁净,能够满足水泥混凝凝土路面的强度要求和耐久性需要。
在露石喷洒养生后,应对露石路面进行冲洗,冲洗时间可根据现场和实验室的时间确定,良好的冲洗时间是冲洗后仅有水泥砂浆的脱落而无集料的剥落,且水泥混凝凝土的强度较高,冲洗后应能保证冲洗的深度小于3.0mm,且冲洗后的集料裸露高度不大于2.5mm。对于露石混凝土路面,其施工关键是露石剂能否保证喷洒分布均匀,且喷洒后的冲洗时间确定是否合理。
[1]申爱琴.水泥与水泥混凝土[M].北京:人民交通出版社,2000.
[2]宋永朝,黎富春,梁乃兴.基于数字图像技术的露石混凝土表面构造研究[J].2012,4.
[3]韩森,王旭.基于数字图像技术的露石水泥混凝土路面露石分布[J].2010,30.
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1003-5168(2014)04-0065-02