道路水泥混凝土耐久性设计研究及分析

2018-03-28 14:21
四川水泥 2018年2期
关键词:砂率在实践中水灰比

(甘肃智通科技工程检测咨询有限公司, 甘肃 兰州 730050)

我国现阶段多数的路面形式多为水泥混凝结构,其具有性能稳定且经济合理的特征,在我国的公路建设中应用较为广泛,但是因为在应用过程中还是会存在一些早期破坏性的问题,对此必须要加强对道路混凝土耐久性的重视,强化设计这样才可以提升其应用年限。

1 水泥混凝土耐久性研究现状

普通类型的混凝土具有抗压强度较高、适应性较强且经济性能良好的特征,在现阶段早已成为应用范围最为广泛的一种工程材料。在工程结构设计过程中,混凝土结构必须要具有一定的安全性、适用性以及耐久性的特征。但是在现阶段的发展中还是存在着重视强度设计,缺乏耐久性设计的问题,导致施工质量问题频繁出现,这种问题不仅仅导致混凝土结构耐久性能不佳,也给后期的维修工作开展增加了费用投入。

在实践中混凝土耐久性问题逐渐凸显,现阶段对水泥耐久性评定设计是研究的热点,混凝土的耐久性在整个混凝土的结构设计、材料选择以及施工作业中始终贯穿。水泥混凝土的耐久性研究与水泥混凝土的结构形式、环境条件以及应力状态有着直接的关系。

2 影响道路水泥混凝土耐久性的因索

通过实验分析可以了解到,在现阶段影响混凝土耐久性的因素主要包括了以下几点:

2.1 混凝土的冻融破坏

混凝土存在一定的微细孔隙,这些孔隙在冷冻之后就会膨胀。在混凝土的保水度较高且孔隙内的气体较少的时候,就会导致其压力过大的问题出现,在冻融过程中,因为混凝土表面中的水分在渗透压力的影响之下就会导致混凝土出现损伤等问题。

2.2 混凝土组成材料的影响

在混泥土的配置过程中,其材料的变化也直接影响混凝土的耐久性,在一些混凝土配置过程中水泥颗粒的直径会越来越细,这种状况之下导致其出现了高水化热、高温差以及收缩率高的问题,同时,混凝土的坍塌度在不断的提升,而骨料的在粒径减小,为了增加其和易性。就会添加水泥以及外加剂,这样也会加剧水化热的问题,直接造成了较为严重的混凝土收缩以及变形问题。

2.3 钢筋锈蚀问题

混凝土如果长期处于高碱性的环境之下,其钢筋表面就会呈现氧化的问题,形成钝化膜,这样就不会受到锈蚀的侵害,如果混凝土钢筋的保护层呈现碳化的问题,就会导致其碱度降低,导致一些空气与水分在混凝土的内部出现,就会导致钢筋锈蚀的问题。

3 道路水泥混凝土耐久性设计

3.1 提高混凝土设计的合理性

我国地域辽阔,在不同的区域中有着不同的地域特征,但是在进行道路混凝土的设计过程中并没有综合这一特征,还是通过统一的国家标准结构对其进行设计,缺乏针对性,对此在实践中可以基于不同的地域特征以及环境因素合理的进行钢筋的设计。例如,在北方地区的冬季相对较为寒冷,有着较为显著的混凝土冻融问题,对此在进行道路施工作业过程中,必须要综合温度因素,应用高强度的混凝土、适当的水胶比,进而有效的降低冻融问题,提升水泥混凝土的耐久性。

3.2 控制单位用水量

在进行水泥混凝土的设计过程中,其混凝土的单位用水量数值是保障其强度的基础条件,单位用水量越高,混凝土的拌合物实际流动性则就越大,在混凝土流动性达到一定程度的时候就要减少单位用水量,在实践中影响单位用水量的因素主要有外加剂、骨料粒径等因素,对此在实践中必须要综合实际状况合理选择。

3.3 水灰比

适当的减小水灰比可以有效的提高混凝土的抗冻性,提升其耐久性。因为一些多余的游离水分子在水泥混凝土的硬化过程中就会逐渐的增加,导致其开孔隙逐渐增多,一些毛细孔就会形成连通体系,很容易受到影响与破坏,对此在实践中可以适当的减少水灰比,这样才可以改善孔隙结构,进而提升混凝土的抗冻性。

3.4 合理控制含砂率

合理含砂率就是在水泥用量以及水灰比不变的而基础之上,提升混凝土的和易性,进而提获得最大流动性的含砂率。在含砂率相对较少的时候,砂浆含量不足就会导致其没有足够的砂浆可以渗透在砂石的缝隙之中,无法在表层形成润滑层,就会降低混凝土自身的流动性;而在水灰比以及水泥用量在含砂率较大的时候,石子含量就会相对较少,其骨料的表面积就会显著提升,就会导致混凝土相对较为较干稠,其拌合物的流动性就会有所降低,要想提升其和易性必须要适当的增加水灰比。

3.5 适当的掺入高效活性矿物掺料

在一些普通类型的混凝土水泥石中因为其水化物缺乏稳定性,导致混凝土缺乏耐久性,在普通类型的混凝土中掺入适当的活性矿物质可以有效的优化混凝土中的胶凝物质。活性矿物掺料中含有一定的活性物,可以提升混凝土的强度以及稳定性,进而优化水化胶凝物质的构成,可以有效的消除游离石灰,进而提升水泥混凝土的结构密实性,增加其耐久性。

3.6 耐久性优化流程

在进行水泥混凝土的配合比调整过程中,必须要对水泥混凝土的坍落度进行测定,了解混凝土的保水性、黏聚性以及流动性,要及时调整单位用水量、含砂率,保障其整体性能,要加强对混凝土保水性的分析,如果其黏聚性以及流动性存在不足,则意味着砂浆不足的问题,对此必须要适当的增大含砂率,如果相反,则要减少含砂率;如果坍塌度小于设计的需求,必须要适当的增加水泥砂浆的具体用量,要操持水灰比稳定,相反则适当的添加砂石比例,但同时必须要保障含砂率的稳定性。

4 结束语

在实践中要想在根本上提升道路水泥混凝土路面的性能,提升其耐久性,必须要加强对耐久性的分析,这样才可以了解道路水泥混凝土耐久性的各项因素与需求,进而在实际的设计过程中强化设计,科学控制,进而有效的保障道路水泥混凝土的耐久性,提升其应用年限,增强其社会效益。

[1]曹洋. 道路水泥混凝土耐久性设计研究[J]. 中国房地产业, 2016(7).

[2]刘仓卫. 关于北方寒冷地区高速公路水泥混凝土路面耐久性设计的建议[J].科学与财富, 2016, 8(2).

[3]潘春玲. 解析路面水泥混凝土耐久性试验[J]. 低碳世界, 2015(23):229-230.

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