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市政道路工程水泥混凝土材料抗冻耐久性研究

2022-02-21刘静静

科技信息·学术版 2022年4期
关键词:市政道路工程

刘静静

摘要:重点研究与分析水泥混凝土材料抗冻耐久性能问题始终是保障市政道路工程项目建设质量效果的有效方式。如果水泥混凝土材料抗冻耐久性能未达到标准要求,那么受到环境因素以及温度因素的影响,市政道路工程在运行使用过程中会出现一系列病害问题。为进一步加强对水泥混凝土材料抗冻耐久性问题的研究分析,本文主要结合水泥混凝土材料抗冻耐久性能的影响因素,对如何提高市政道路工程水泥混凝土材料抗冻耐久性能的方法措施进行总结归纳。

关键词:市政道路工程;水泥混凝土材料;受冻损害;抗冻耐久性

引言:我国部分地区市政道路工程经长期运行使用之后会出现不同程度的老化病害问题。其中,水泥混凝土材料受冻损害基本上可以视为市政道路工程老化,病害问题的重要表现形式,尤其是对于我国北方地区而言。从气候条件上来看,北方地区冬季气候相对寒冷,且大多数市政道路路面均以水泥混凝土沥青材料为主。这部分材料很容易受到气候、温度条件的影响而出现受冻损害问题,主要表现为路面凹凸不平、裂缝问题众多等。长此以往,容易影响市政道路工程运行质量安全。最主要的是,水泥混凝土材料受冻损害问题频繁出现容易增加相关建设单位维修成本费用。近些年来,为加强对市政道路工程建设质量的全方位管理,参建单位方面需要重点针对水泥混凝土材料抗冻耐久性能问题进行研究分析,以期可以及时缓解水泥混凝土材料所存在的受冻损害问题。

1 影响市政道路工程水泥混凝土材料抗冻耐久性的相关因素分析

1.1 路面设计因素

路面设计效果合理与否往往会对水泥混凝土路面抗冻耐久性能产生重要影响。结合以往的经验来看,路面设计效果通常与路面厚度设计、道路排水设计以及路面尺寸设计等相关。举例而言,道路排水设计质量在一定程度上可以视为能否及时排除路面积水的重要方式。如果道路排水效果未达到预期,大量积水会积聚在道路表面并逐渐渗入到路面结构内部当中,引发水损问题[1]。

1.2 路基施工因素

路基施工质量效果以及回填材料应用质量在一定程度上会影响水泥混凝土路面耐久性能。举例而言,像腐殖土以及沼泽土液限通常超过50%,并且塑限指数明显超过25%,这种土质类型无法应用于路基施工以及回填施工当中。除此之外,有机质含量超过3%的材料也不是用于路基回填施工作业当中。究其原因,主要是因为一旦使用这些材料可能会引发台背沉陷或者错台等一系列问题。严重时,甚至会对路基稳定性效果造成不良影响。

1.3 混凝土冻融破坏因素

冻融破坏问题是引发水泥混凝土材料抗冻耐久性能严重下降的重要因素。一般来说,混凝土结构通常由水泥砂浆以及各种砂石料组成。其中,骨料饱水程度在一定程度上会影响水泥混凝土材料容水空间效果。如果在水泥混凝土拌合过程中并未严格控制水分问题,过多水分就会浸入到骨料毛细孔当中。当遇到寒冷天气时,水遇冷结冰导致骨料毛细孔体积迅速扩大,甚至会引发破裂现象,最终导致混凝土结构稳定性能严重下降。

1.4 混凝土盐冻破坏因素

盐冻破坏问题主要是针对水泥混凝土盐冻剥蚀破坏问题而言。一般来说,基于冻融循环条件下通过使用除冰盐等材料往往会相继引发水泥混凝土材料表层开裂以及起皮等一系列破坏问题。与普通冻融破坏形式不同,水泥混凝土材料内部所产生的盐冻破坏问题会在短时间内增加内部渗透压,再加上饱水度相对较高,所面临的结冰压力会明显加大。长此以往,水泥混凝土材料所产生的受冻破坏风险问题将会越来越严重[2]。

2 市政道路工程水泥混凝土材料抗凍耐久性能的提升措施分析

2.1 注重原材料以及现场标高、平整度问题的控制管理

为保障市政道路工程项目建设质量安全,现场施工人员应该加强对水泥混凝土材料抗冻耐久性能问题的重视程度。其中,为全面增强水泥混凝土材料抗冻耐久性能,现场施工人员应该对原材料、现场标高以及平整度问题进行严格控制与管理。结合市政道路水泥混凝土路面基层形式来看,多数施工单位会选择应用水泥稳定类集料进行施工建设活动。一般来说,水泥稳定类集料对于集配要求以及有机质含量要求相对严格。其中,有机质含量通常需要控制在2%以内。

除此之外,所应用的混凝土骨料中应该禁止含有腐植质以及土块等容易影响水泥混凝土材料抗冻耐久性能的相关因素。在基层标高以及平整度控制方面,现场施工人员应该按照设计图纸要求,对标高设计以及平整度检测工作进行合理贯彻与落实。从客观角度上来讲,基层标高以及平整度设计是否合理往往会对路面厚度产生重要影响。为更好地加强对平整度问题的控制管理,现场施工人员可利用摊铺机等机械设备实现专业化摊铺作业过程。标高设计应该严格按照设计方案要求进行合理设置,同时,还需要做好道路路面清洁工作。

2.2 高度重视掺合料配比应用问题

矿渣、硅粉以及粉煤灰等基本上可以视为市政道路工程常用的掺合料。其中,对于矿渣材料而言,磨细的矿渣与混凝土材料中的水泥成分可通过水化作用影响生成活性物质,进一步增强水泥混凝土材料抗冻耐久性能。但是需要注意的是,现场施工人员在应用矿渣材料的过程中,应该加强对用量问题的控制管理。结合以往的经验来看,矿渣用量过多往往会减弱水泥混凝土材料抗融性能。建议现场施工人员应该结合实际情况,适量应用[3]。

对于硅粉材料而言,在基准混凝土中掺入适量的硅粉材料不仅可以有效改善水泥混凝土材料气孔结构,同时也可以增强水泥混凝土材料抗冻耐久性能,具有重要的应用价值。但是需要注意的是,与矿渣材料不同,硅粉建设成本相对较高且产量有限,在应用过程中应该综合考虑多方面影响因素,进行适量选用。

对于粉煤灰材料而言,将水胶比严格控制在一定范围之内且通过适量添加粉煤灰可以进一步增强水泥混凝土结构稳固性。结合以往的经验来看,综合考虑到水泥混凝土质量需求,现场施工人员通常会将粉煤灰掺和量控制在30%左右。从作用成果上来看,通过适量应用,粉煤灰材料可以达到预期的施工效果,最重要的是,与上述两种材料相比,粉煤灰造价成本更低[4]。

2.3 贯彻落实水泥混凝土道路施工注意事项

为消除或者减少不良因素对水泥混凝土材料抗冻耐久性能带来的负面影响,施工单位应该加强对水泥混凝土道路施工作业内容的贯彻落实,尤其要重点针对冬季水泥混凝土道路施工注意事项进行贯彻落实。

一方面,施工单位管理人员应该针对水泥混凝土材料保温工作内容进行统筹部署。在入冬之前,应该将不耐冻的重要材料及时输送到施工现场当中并进行妥善保存。如可在材料表面铺盖草袋或者棉毡等,避免材料受冻损害。与此同时,像水泥材料以及各种外加剂材料应该妥善放置在温室环境当中。需要注意的是,这类材料应该禁止加热处理。另一方面,现场施工人员应该对水泥混凝土材料運输以及浇筑作业问题进行重点强调与贯彻落实[5]。举例而言,在开展水泥混凝土材料浇筑工作之前,管理人员应该对各项生产设备进行加热润湿处理。举例而言,如提前加热以及润湿处理输车以及输送泵体等,这样做的主要目的在于进一步强化浇筑过程的顺畅性。浇筑过程当中,现场施工人员应该加强对水泥混凝土材料温度变化问题的控制管理。可通过构建温度检测系统,加强对各个浇筑时段温度变化的记录分析。并指定专业人员对混凝土材料进行妥善保管,并做好测温记录。

需要注意的是,在现场施工作业期间,所有参建人员必须深化个人的质量管控意识,必须严格遵循市政道路工程项目施工作业原则,加强对水泥混凝土浇筑等作业环节的重视程度,尽量通过不断规范个人的操作行为,保障水泥混凝土浇筑作业环节顺利开展,并增强水泥混凝土材料抗冻耐久性能[6]。

结论:总而言之,市政道路工程参建单位应该加强对水泥混凝土材料抗冻耐久性问题的研究分析。最好可以从影响水泥混凝土材料抗冻耐久性能的相关因素进行切入,采取科学合理的方法措施加以规避,尽量从根本上增强水泥混凝土材料抗冻耐久性能。除此之外,现场施工人员应该严格按照水泥混凝土施工作业原则,加强对关键要点内容的贯彻落实,减少病害问题出现。

参考文献:

[1]吴贤国,陈彬,杨赛,杜婷,覃亚伟,陈虹宇. 基于RF-NSGA-Ⅱ算法的高耐久性混凝土配合比优化研究[J]. 工业建筑,2021,51(07):156-161.

[2]余睿,王楠,程书凯,丁梦茜,周凤娇,钱雕,童宣胜. 我国典型严酷环境下混凝土材料的耐久性评价及对策分析[J]. 防护工程,2019,41(05):64-74.

[3]余睿,程书凯,周凤娇,丁梦茜,钱雕,童宣胜. 严寒地区混凝土材料的冻融循环机理及对策分析[J]. 防护工程,2019,41(06):69-74.

[4]周磊磊,侯永利. 道路再生混凝土耐久性能研究进展[J]. 硅酸盐通报,2020,39(04):1035-1042.

[5]杜佳垚. 水工混凝土抗冻性能影响的试验研究[J]. 中国水运(下半月),2020,20(05):245-246.

[6]荣华,王畅. 基于微结构改造的水泥混凝土材料耐久性试验研究[J]. 水利水电技术,2019,50(11):155-159.

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