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研究高海拔高寒地区水泥混凝土路面耐久性的措施

2017-12-25张世新

环球市场信息导报 2017年44期
关键词:外加剂耐久性海拔

◎张世新

研究高海拔高寒地区水泥混凝土路面耐久性的措施

◎张世新

在交通道路快速建设脚步的推动下,各种基础设施建设数量不断增加,同时对质量也提出非常严格的要求。当然在这些发展条件的推动下,针对高海拔高寒地区水泥混凝土路面的耐久性做出更严格的标准,怎样更好地提高高海拔高寒地区水泥混凝土路面的耐久性是本文章研究的中心。采用科学的防护措施,提高水泥混凝土在高海拔高寒环境下的耐久性保持,从而提高建设工程质量。

我国地域辽阔,包含具有亚热带气候同时也包含一些亚寒带气候或者高原山地气候,所以在进行水泥混凝土施工期间,水泥对温度的反映非常敏感,若是气温比较低下,水泥混凝土路面的耐久性就会受到影响,达不到预期的效果。

施工路面背景介绍

文章所选择的施工路面位于我国的高海拔、高寒山地气候区域,该地区所建施工路面位于我国四川省甘孜州境内,线段总共包含35个路段,其中长路段为30个,线路总长101.21km。海拔为 3266米,平均海拔3100多米。施工日期为2016年5月1号到2016年的10月30号,当地年平均温度为6℃,当地中午最高温度为19℃,最低温度为-18℃,白昼与黑夜的温差为21℃左右,主要属青藏高原气候,随高差呈明显的垂直分布姿态,其特点是气温低、冬季长、降水少,日照足。所处地理纬度属于亚热带气候区,但由于地势强烈抬升,地形复杂,深处内陆,绝大部分区域已失去亚热带气候特征,形成大陆性高原山地型季风气候,复杂多样,地域差异显著。

具体施工原材料主要根据公路水泥混凝土路面相关技术规定为基础,结合其中的技术积极准备,水泥经过筛选确定为P.o42.5R的硅酸盐水泥。细骨料与粗骨料,细骨料堆积的容度为每立方米1623kg,相对表现密度每立方厘米2.756g,其中孔隙概率为45%,含沙量展骨料的0.81%。粗骨料中选择河卵石砸碎碎石为基本材料,根据4.87~18mm之间作为颗粒的级别选择标准,同时掺和18~27.3mm之间的颗粒进行配比,将两者搅拌均匀,让其能够达到4.87~27.3mm的连续颗粒级别,掺配比标准是35:55,同时河卵石压碎级为原河卵石的11.8%,松方的密度需要保证每立方米为1498kg,空隙率控制在39%左右,含泥量占原材料的0.9%,相比较正常的含泥量需要高出一些,这样能够增强水泥混凝土面板的粘合度。至于和材料的水主要就近选择周围的河水。

当然施工之前的材料准备阶段,需要很多外加剂,尤其是针对高海拔地区,更需要增加多样的外加剂,保证水泥混凝土施工的基本质量。因为高寒地区温度较低,所以需要选择一些对水泥混凝土凝结时间控制比较强的外加剂,并且选择减水率比较大、承载力增强效果明显的外加剂,只有这样才能帮助水泥混凝土路面理想的增强耐久性。一般情况下都会先加入引气剂,但是引气剂在加入之后会降低水泥混凝土的强度,所以还需要掺加减水外加剂,调节引气剂为水泥混凝土造成的强度下降问题。引气砼的含气量需要严格控制,保证能够增强水泥混凝土原有强度的25%,同时减小抗弯弹性,这样就能改善施工之后路面的变形或者断裂问题,还能够达到增强其耐久性的目的。

聚丙烯腈有机纤维的添加,因为其具有直径小、数量体积多比较容易分解等特点,并且具有非常强的抗酸碱以及耐温性能,所以需要严格控制其掺入量,将聚丙烯腈有机纤维掺入到水泥混凝土材料中,能够很好的控制其控水能力,保证在温差比较大的地区也能够保存充足的水分,同时改善干燥情况下出现的断裂等问题。

基本养护情况介绍

路面施工结束以后就进入到养护阶段,因为高路段处于高原山地气候,所以温差变化非常明显,加上气候非常干燥,在中午温度与晚上温度相差到15-20℃左右,正午阳光充足期间具有非常强的紫外线,所以需要频繁对路面进行养护。及时定期进行路面养护,但还是存在各种各样的现象,比如说路面断裂、下沉、骨料脱落等,严重影响路面的耐久性。

改善水泥混凝土路面面板耐久性的有效措施

根据对路面出现的各种问题观察分析总结得出,因为路面温度变化以及面板的长期应用,导致其出现各种断裂等问题,耐久性持续下降。这方面的改善措施需要从路面施工设计方面以及原料质量控制等方面进行深入研究,首先保证合理的路面施工设计,对其中水泥混凝土材料质量进行严格控制,积极应用引气类型的外加剂,同时掺和适当的聚丙烯腈纤维材料,不断提高水泥混凝土在抵抗性以及塑形等方面的效果。在施工期间需要严格对水泥比例的控制,其中水和灰之间的配比、混凝土和外加剂之间的配比都要严格控制,注重对水泥混凝土路面面板中的成品砼进行早期养护,对其温度等严格控制,这样才能提高抵抗温度变化的能力,并且增强其耐久性。

再者是对路面面板的耐久性影响因素进行确定,很多面板都会面临温度变化带来的严重打击,经历冷冻融化之后,耐久性受到影响。或者因为海拔比较高,所以很多路面结构都会受到影响,出现侵蚀或者脱落的现象,海拔因素以及温度变化因素是影响面板出现问题最直接的原因。因此需要加强对冻融的改善,发现出现冻融现象,或者自由水出现变化,及时对其进行解冻,增强其中的内部拉应力,这样就能够保证路面结构温度回升,同时实现解冻,当然这期间需要注意膨胀力的增加,因为冷冻再解融会导致路面结构的膨胀力增加,影响路面耐久力。当然影响路面面板质量以及耐久力的因素还包含水泥混凝土结构中的含气量以及各种气泡性质,以及水泥混凝土的强度变化,预应力变化等。掌握这些基本影响因素,才能更好的进行水泥混凝土路面施工,保证路面的耐久性。

总之,路面面板耐久性的调整,需要从施工步骤、基本设计以及材料、影响因素等多方面注意,尤其是水泥混凝土性质的路面,因为其本身特点的影响,以及高寒地区温度变化,经常会出现各种问题,影响其耐久性,缩短应用寿命,结合文章的综合分析,不断探索更适合的优化方式。

中铁一局集团第四工程有限公司)

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