浅谈雾化覆膜基层养生法优选性

2021-10-13 03:12马丽芙
黑龙江交通科技 2021年8期
关键词:土工布覆膜雾化

马丽芙

(龙建路桥股份有限公司第七分公司,黑龙江 哈尔滨 150009)

在公路施工过程中,水泥稳定基层强度的增长对湿度的要求极为严格,水泥稳定基层的凝固是一个水化热反应的过程,如果水分缺失会导致水泥稳定基层凝结后的强度和耐久性大大降低,所以在水泥稳定基层摊铺压实之后,一定要严格把控水泥稳定基层表面的湿度,保证水化热反应效率和时间,尽量延长该过程,从而保证其强度以及施工质量。考虑不同地区受气候、地形条件限制,施工水源难以保证,故寻求既节约用水、绿色施工,又保证基层强度质量不降低,进而将雾化覆膜基层养生法作为新方法提出应用。

1 现有基层养生法的概论

1.1 国内常用基层养生法

(1)7 d标养法:目前公路水泥稳定基层施工过程中的养生工作主要应用的是7 d养生法,主要过程即在水泥稳定基层初凝后覆盖土工布,之后由人工在覆盖土工布的基础上进行连续不断的洒水工作,该工作为期至少7 d。7 d标养法作为在用方法弊端如下。

①在基层摊铺压实完成后基层表面失水泛白这时使用传统洒水方法,洒水车喷水的冲击力会使基层表面的细集料和水泥浆液流失掉,只能用土工布覆盖,从覆盖到洒水养生的大约5 h时间,时间过长造成基层表面失去强度,留下质量隐患。

②覆盖土工布后水泥稳定基层在保水养生时表面水分会持续的蒸发,造成水之源浪费,成本增加。

③传统洒水的精度不能保证水泥稳定基层表面养生用水覆盖的均匀程度。

④水资源及用工的消耗量过大。

(2)其他还有乳化沥青稀浆封层法、滴灌技术法等,也在水稳基层养生施工中应用,但受施工条件限制,不适宜本年内长期大风地域施工。

1.2 可查资料显示国外水稳基层养护采用三种方法

(1)高分子养护剂:在成型的基层,一次性喷洒足量水,喷洒高分子养护剂,养护剂中高分子与空气分解形成薄膜包裹基层,防止水分蒸发。优点一次完成,不存在后期养护,节省人工、材料;缺点是养护剂较全程水养护成本高,喷洒需要专业技术工人、设备,且受环境限制,如风沙区域不适合。

(2)透油层+稀浆封层:基层碾压成型,表面稍干燥但尚未硬化的情况下先洒布透层油,透层深度5~10 mm,透层施工24 h后,状态为透层破乳,表面干燥后,紧接铺筑稀浆封层。优点可以很好的保证养生效果,施工工序更合理;缺点:透层油洒布深度不够,易起皮,不能起到固结、联结、防水等作用。透油层+稀浆封层属二次衔接工艺,非专业队伍操作施工有难度。

(3)类似我国“7 d标养法”,水养后,采用覆盖物材料不同。

2 雾化覆膜基层养生法的优选性

2.2 方案比选

随着国家大面积公路工程开发、修筑,常规水稳养生法已不能满足各地区施工条件限制特点。必须寻求一种新的既节约用水、绿色环保又保证基层质量强度的养生方法,为此设计三种实施方案:

(1)雾化覆膜基层养生法:①改装雾化喷洒水车尺寸,覆膜装置安装位置及塑料薄膜最佳尺寸、厚度;②原理:将水车进行改装,车前置清除杂物装置,车后上半部置布膜装置,下半部置雾化喷淋水笼头。在基层试验段,进行雾状喷洒后采用超宽塑料薄膜包裹或采用养生棚,7 d内封闭养生,不扰动、不进行二次喷洒。

(2)管线喷淋养生棚法:①制作小型养生棚尺寸,管线、喷点布设,②平米用水量计算。

(3)管线喷淋覆膜法:①制作小型养生棚尺寸,管线、喷点布设,②一布一膜或两膜组合的最佳方案。

2.3 室内试验比拟情况

经过一阶段室内试验室试验:

(1)管线喷淋养生棚法:优点:可重复利用养生棚,经济上减少材料消耗,降低成本;弊端:施工长度受养生棚限制,施工速度不快。

(2)管线喷淋覆膜法:优点:解决了原有土工布水分受热蒸发。弊端:管线布设长,必须保证水源充足,产生白色垃圾。经济分析,与传统方法比较成本差异不大。

(3)雾化覆膜基层养生法:优点:保证基层强度,同时无后期养护管理等工作,经济上减少人工、节约成本。弊端:覆膜设备设计存在多次反复更改、应用的可能。

2.4 雾化覆膜基层养生法优选意义

雾化覆膜基层养生法,是解决节水、环保及大风天等恶劣条件施工的课题。经过前一阶段室内试验室试验,与7 d养生法模拟比较,在强度上比7 d养生法效果好,工艺简便,有继续研究且在施工现场应用验证的必要。

2.5 新方法创新点

前期在黑龙江省大庆市卧白项目试验室进行模拟试验,开电风扇模拟施工现场大风天环境,对一组试块进行水壶喷雾养生,一组试块进行七天标准养生。七天后试验数据比对:同数量喷雾试块强度均高于七天标准养护试块,且一次喷雾包裹养生后,不需要人工后期养护、天天水养。

表1 雾化覆膜基层养生法与7 d标养法比对涎流冰防治示意图

3 雾化覆膜基层养生法应用效果

雾化覆膜基层养生法经过内蒙北银根331(沙漠缺水区)、黑龙江卧白(高寒碱土地区)、四川遂宁讪景观带(干热旅游区)3个特色工程项目的应用,可体现在如下方面效果。

(1)雾化覆膜基层养生法技术效益:快捷、简便的基层养生工艺。达到同行业养生用水最低水平,比传统施工基层养护方法更先进,更易施工。

(2)雾化覆膜基层养生法经济效益:节材、节能、高效、高质量,节约施工成本。达到节水50%以上,达到节水与水资源利用的目标,提高水泥稳定基层养生效率,避免重复洒水施工;降低人工费用50%、油耗降低50%以上,达到节能与能源利用的目标。比传统施工基层养护方法节约水能、覆盖材料;节约7 d洒水车所耗燃油,节约人工后期养护成本。

(3)雾化覆膜基层养生法社会效益:编制技术应用总结。为同行业提供技术参考与借鉴、互通有无。

(4)雾化覆膜基层养生法成果效益:可总结出养护工艺技术总结研究报告、申请省级以上科技创新等奖项、发表技术论文供同业借鉴,技术交流。

4 风险性

4.1 技术风险

雾化覆膜基层养生法相关资料在国外资料查不到,国内可借鉴的经验少,技术不够成熟,雾化覆膜基层养生法开展处于摸索、总结、修正等技术风险中。

4.2 市场风险

由于目前公路交通基础设施建设逐渐增加,资源匮乏,施工速度需求日益激烈,势必推进新技术新材料新应用的发展。雾化覆膜基层养生法研究成果,实用型广泛,市场应用前景广阔。

5 结束语

雾化覆膜基层养生法得出一项既节约水资源、绿色环保、适宜各类气候、地域施工环境,又满足水稳基层性能要求的新基层养生方法,达到一体化作业,在施工中节约材料成本,加快进度,降低总成本。目前国内还没有此类的科研课题,在国内基层领域是一个空白,雾化覆膜基层养生法成功应用可以是填补国内在水稳基层养生工艺方面的新流程。

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