农村公路工程中水镁石纤维混凝土的应用

连松岭

摘 要：农村公路是社会主义新农村建设的主要内容之一，加大农村公路建设力度，不仅能够提高农民收入，还能促进农村经济快速增长。近年来，我国农村公路建设速度越来越快，水泥混凝土路面作为农村公路路面施工的主要类型，如何提高路面质量极为重要。为改善混凝土韧性，提高道路力学性能，将一定比例水镁石纤维掺加到混凝土内，可有效延长工程使用寿命。本文以某农村公路工程为研究对象，对水镁石纤维混凝土在农村公路工程中的应用效果进行了探究。

关键词：农村公路；水镁石纤维；施工工艺

中图分类号：U414.18 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0122-01

随着我国社会经济的迅速发展，公路建设事业也得到了极大的进步。水泥混凝土路面作为农村公路建设的主要路面结构形式，因其自身优势得到了广泛应用。但在长期使用过程中，水泥混凝土路面破损程度也愈加严重。特别是在重荷载交通干道上，早期病害现象极为严重，部分道路通车不到五年即出现唧泥、面板破碎、裂缝等病害。导致水泥混凝土路面损坏的因素众多，其中最为根本的原因就是水泥混凝土材料脆性，因其脆性特性极易产生裂缝。高强混凝土抗拉强度和抗压强度比例只有6%，如混凝土结构受弯，相比破坏荷载，其荷载为其15%～20%的情况，将会出现裂缝，裂缝的不断扩大，将严重降低路面结构抗渗能力，缩短使用寿命，这种情况有效提升混凝土韧性就显得尤为关键了。据相关研究分析可见，将纤维掺加到水泥混凝土内，以此达到混凝土韧性有效改善的目的。作为一种增强材料，将水镁石纤维掺加到路面混凝土内，可替代传统混凝土增强材料，达到水泥混凝土性能全面提升的作用，这对水泥混凝土路面材料研究具有重要的现实意义。

1 水镁石纤维道路混凝土的作用机理

作为一种特色矿产资料，水镁石纤维具有良好抗拉强度、韧性，且能够与水泥充分结合，具有良好相容程度。水镁石纤维路面混凝土是根据相应比例进行6种材料，即水镁石纤维、水泥、砂子、石子、外加剂及水进行均匀拌和，待凝固硬化后即可进行水镁石纤维网络结构的人工石材的制作，可形成水泥基多相复合材料。利用微观分析研究可见，在基料内水镁石纤维具有良好分散程度，和基料粘结适中，当受力严重基体断裂时，纤维以拔出为主，此时纤维能够将桥接、微集料效应充分发挥出来，对增强混凝土韧性极为有利。

作为道路水泥混凝土的增强材料，将水镁石纤维掺加到混凝土内，能够提升混凝土荷载能量的吸收能力，能够对外部荷载作用或混凝土本身微裂缝的扩展加以有效组织，是混凝土韧性得以增强，道路力学性能得以提升的重要途径。

2 工程概况

某四级公路改建工程总长度为43.926km，路面结构为15cm灰土+喷洒防水层+18cm水镁石纤维混凝土路面。选取C30等级混凝土强度，设计抗弯拉强度为4.5mpa，以PC32.5复合硅酸盐水泥作为主要水泥材料。

3 农村公路工程中水镁石纤维混凝土施工工艺

3.1 施工准备

按照设计要求，施工前应做好施工机械及施工人员的合理配置，保证能够连续充分供应水镁石纤维等原材料。同时，在原材料进场时，必须对水泥、矿粉、集料及外加剂等原材料的质量进行严格把关，依照相关标准，选定合格的厂家及石料场。对进场的原材料，需要对每批到货进行仔细检查，要求生产厂家出示材料的试验报告，仔细检查装运数量、日期，特别注意粗细集料和水镁石纤维的质量，对不合格的材料进行排除，严禁进场。同时，需要借助一定的方法，对每批进场的原材料进行抽样检测，质量合格之后才能使用。

为实现拌和物运输效率的有效提升，且降低施工污染，必须将运输车进出道口环形路合理设置于搅拌场，并进行临时停车场配置。同时，根据相关规范规定，合理确定路基、基层质量。

3.2 拌和及运输

配料比例多少、拌和及振捣质量优劣等是影响水镁石纤维道路混凝土施工强度的重要因素。基于此，必须重视混凝土拌和施工，根据施工实际情况，可选取强制式混凝土拌和机进行拌和施工。要求合理确定混凝土配料比例，根据重量配合比进行用水量的有效控制。且在允许误差值内控制原材料计量误差。

施工过程中，针对混凝土坍落度需定时进行详细检查，如与设计要求不符，则需及时找出原因，进行用水量的调整。于拌和物质量而言，如投料顺序、搅拌流程不合理，同样也会影响其坍落度，为此必须规范投料顺序。通常需在2min以内控制混凝土各盘搅拌时间，保证出料过程中能够均匀拌和混凝土，且具有相同颜色。

一般可选取自卸汽车进行混凝土运输，且在1.5m以内控制出料、摊铺过程中的卸料高度。运输环节应保证行车速度一致，避免过分颠簸，导致混凝土离析。出料之后，需对运输、卸料时间进行严格控制，防止坍落度损失严重。

3.3 混凝土面層施工

选取三辊轴水泥混凝土摊铺整平机进行摊铺施工。施工前，需对模板位置、高程等详细检查，将将脱模剂均匀涂抹到模板两侧。摊铺时，需及时清理干净基层顶面，且确保其湿润，避免积水。指派专人在卸料过程中对车辆进行指挥，布料时应严格控制其速度，保证满足摊铺速度要求。通常振捣施工需在布料长度超过10m后进行，密排振捣棒组间隔一定时间即可插入振实，且在振捣棒有效作用半径的1.5倍内控制每次移动距离，需控制在500mm以内，且在15～30s之间控制振捣时间。振实面板后，即可进行纵缝拉杆安装。根据作业单元进行三辊轴整平机一段一段整平施工，20～30m为作业单元长度。相比模板顶面，三辊轴滚压振实料位高差应高于其20mm以内，如高度过大，需及时去除；如过低，则应进行补料。在一个作业单元长度内，三辊轴整平机的作业方式为“前进振动、后退静滚”，以2到3遍作为滚压遍数。

完成滚压作业后，需及时把振动辊轴从模板上去除，选取整平轴进行前后静滚整平施工，直至满足平整度需求，具有均匀的表面砂浆厚度后即可停止施工，通常在3～5mm之间控制表面砂浆厚度。要求及时刮除三辊轴整平机前方表面稀厚不均的砂浆。精平饰面时，应选取刮尺（3～5m）在纵横两方向进行2遍以上施工。

3.4 养生

根据表1确定拆除水镁石纤维路面混凝土边侧模板的时间。结束铺筑水镁石纤维混凝土路面后，需及时进行养生施工。选取覆盖保湿法进行混凝土路面养生，为增强混凝土早期强度，前后期养生应有所不同，前期可进行保湿膜覆盖，后期则进行洒水养护。依照混凝土弯拉强度增长情况进行混凝土养生时间的准确确定，相比设计弯拉强度，要求控制在其80%以上，要求重视7d养生。如施工阶段具有较低气温，需适当延长养生时间，且选取草帘保温。相比设计强度，混凝土强度达到其40%时，即可允许行人通行。完成养生作业后，需对路面平整度等进行检查，确保其施工质量。

4 结语

综上所述，作为公路路面结构的主要形式之一，水泥混凝土路面相比其他路面，其特点为使用年限长、施工便捷、养护量小等。但因自然及行车荷载等因素的影响，我国水泥混凝土路面使用性能大幅下降，使用寿命大大缩短。特别是在大量重要交通干道上，水泥混凝土路面损坏情况极为普遍，主要病害类型为断板、碎裂等。导致水泥混凝土路面损坏的因素较多，其中水泥混凝土材料脆性因素较为关键。将适量纤维掺加到混凝土内，可达到混凝土脆性改善的目的。本文在水泥混凝土内掺加一定量水镁石纤维，可形成一种新型混凝土路面材料，且进行水镁石纤维混凝土路面配合比设计，保证其在路面工程更好地使用。

参考文献

[1]温久然，刘开平，赵卫东，等.水镁石纤维混凝土在农村公路工程中的应用研究[J].公路，2014（1）：112-117.