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(3)忽视养生造成的影响与掺粉煤灰的作用相混淆 .
国内的混凝土路面施工时,常常对养生有些忽视,有的地方甚至根本不进行养生,这对普通混凝土路面的表面强度与耐磨性能也有不利的影响,对掺粉煤灰的
混凝土路面的影响就更为显著。上述广西的碾压混凝土路面,在配合比试验时强度发展十分理想,但铺筑的路面却出现了表面掉渣的现象,有些人就归因于粉煤灰。实际上,许多混凝土路面,虽然没有掺粉煤灰,运营不久就露出石子,例如
北京的二环路上这种现象就比较多。反之,掺有粉煤灰的路面板则并没出现这种情况。所以事实上这通常是由于施工时没有很好养护的结果,如广西碾压混凝土路施工时,只用—辆洒水车时而洒洒水,实践证明:对粉煤灰混凝土铺筑的路面,如果忽视了养生,带来表面强度与耐磨耗性能的下降要比普通混凝土显著(因为粉煤灰的水化反应要迟于水泥的水化;特别是施工掺粉煤灰的碾压混凝土路面,必须在施工后立即覆盖,并在混凝土开始硬化后洒水养护。前述广东深一讪高速公路施工地段的气侯恶劣,气温高、风速大,但由于十分重视养生,采用机械喷洒养护剂和覆盖塑料膜双重养生的措施,取得了良好的施工质量。
(4)现行标准试验方法用于评价掺粉煤灰混凝土带来的误解
掺粉煤灰混凝土比普通混凝土对温度更为敏感,在气温较低时制备的掺粉煤灰混凝土试件,强度发展较为缓慢,但是路面实体的体积要远大于小试件,水泥水化放热导致路面板的温升也就高—些,所以标准条件下养护的试件强度,往往低于路面板强度的发展(从钻孔取芯试验结果可以得到验证),因此这样评价的结果是不利于粉煤灰在混凝土中应用的。反之,在夏季施工时,用标准养护条件测定混疑土试件的后期强度,则比在高气温条件下浇筑的路面板的实际强度高。因为混凝土的养护温度越高,对其后期强度越不利,掺粉煤灰的混凝土相对好得多,但用标准养护条件下的试件也无法比较出这种效果来。
以往对耐磨耗性能的试验,更是由于许多条件的限制,反映不出掺与不掺粉煤灰的两种混凝土这种性能的真正差异:用于磨耗试验的小试件以水灰比相同、胶结料等量的材料制备:试验又是在试件成型28天后就进行,这样就反映不出掺粉煤灰路面混凝土后期强度和耐磨耗性能的增长,而其后期发展的幅度通常远大于普通混凝土。更重要的是如上所述,通常认为路面混凝土的耐磨耗性能主要取决于骨料,尤其开始时,取决
于细骨料的耐磨性和胶结料对骨料固着的能力,而并不是胶凝材料本身的耐磨性(无论如何,它远低于石英砂的耐磨性能)。
4 水泥混凝土路面材料与工艺存在问题与改进
国内水泥混凝土路面施工时,至今以手工操作为主。由于长期以来所用混凝土拌和物不掺外加剂,且比较干硬(通常小于2cm),操作困难(国外通常在手工操作时,混凝土坍落度为7.5-10cm)。自推广真空吸水工艺以后,拌和物的坍落度可以增大。操作简化。与普通工艺比较,它可使路面混凝土易于密实、强度提高。但是,真空吸水工艺也带来一系列副作用。它使路面板的整体匀质性变差;容易受破坏的边角
吸水相对地少、主要受弯拉荷载的板底也相对薄弱、板内又形成大量毛细管,为侵蚀性介质进入留下通道。同时,该工艺的操作对路面板的宏观平整度也造成一些不利影响。它的另一重要副作用,是不利外加剂和粉煤灰在路面混凝土中的使用,因为这两者通常要增大混凝土的粘聚性,不利于真空吸水的效果。实践证明:真空吸水工艺只适用于施工工厂地坪、堆场及重车少、车速慢的街道等,而不适于高速公路,尤其是重载高速干道的施工。而掺有
外加剂和粉煤灰的混凝土,水胶比显著减少的路面混凝土,不仅易于振实、明显提高路面板抗弯拉能力,而且由于这种混凝土很致密、均匀,有利于其耐久性的改善;有利于其抗冲击、疲劳荷载能力的改善;同时,也有利于路面宏观平整度的改善。除了手工操作的施工工艺外,水泥混凝土路面施工还采用滑模摊铺、碾压混凝土等机械化施工工艺。采用碾压混凝土施工水泥混凝土路面时,由于大型摊铺机和振动压路机械的强力压实作用,混凝土单位用水量可以明显降低,有益于碾压混凝土中水泥和粉煤灰的水化与强度等性能的发展,这就为大掺量粉煤灰乃至大量掺用质量较差的粉煤灰铺筑合格的水泥路面提供了条件。
91年在江苏淮阴市摊铺的掺粉煤灰(粉煤灰分别占胶结料的30%、40%、50%,当地电厂粉煤灰的烧失量大于11%、80P筛余大于15%)碾压混凝土道面的施工质量良好得到很好的证实。反之,日本在碾压混凝土拌和物中采用的是硅酸盐水泥,没掺粉煤灰,虽然尽量压低水泥用量250—-300Kg/m3),仍然存在允许施工时间过短(常温下从拌和到碾压完毕,要求在45分钟以内完成;高气温在30分钟以内完成),表面经常出现大量收缩裂缝等问题。在英国、澳大利亚等国,由于碾压混凝土中常掺有大量粉煤灰
水泥用量很少,就不存在上述问题。采用滑模摊铺工艺施工时,由于两侧不支边模,对混凝土拌和物的粘聚性要求很高,使摊铺后不发生塌边现象,因此掺外加剂与粉煤灰以改善拌和物施工性能,从而保证施工质量也就更为重要。
5 粉煤灰的“物尽其用”
如上所述,粉煤灰是一种大宗工业废料,同时又是—种良好的辅助胶疑材料。如何把它作为一种资源,使其得到充分的利用,是个重要的课题。从多年来在路面混凝土中应用粉煤灰的过程中,体会到粉煤灰作为路面混凝土的辅助胶凝材料,或者更广泛—些,作为混凝土的辅助胶凝材料,·是充分发挥粉煤灰的作用,获得显著技术经济效益的重要途径。
当前我国正处在大建设时期,以水泥混凝土路面高等级公路为例,每年要铺筑数千公里(如92年为6千公里),发展速度是世界上罕见的。以每一米路面需要浇筑2--6方混凝土计算,一公里路面消耗水泥可达一、两干吨。另一方面,道路工程的特点是遍布全国各处,不象水电工程修大坝是集中于几个点,因此不需要远途运输粉煤灰,可以就近使用。所以在道路工程,特别是路面混凝土中大量应用粉煤灰作为辅助胶凝材料,效益尤为显著。
当然,要获得良好的效果,必须与化学外加剂复合使用,或者用机械碾压的方法,使水胶比尽量降低;要获得良好的效果,还需要在施工设备上配套;如混凝土搅拌机必须用立轴或卧轴的强制式拌和机,使这种较粘稠混凝土得到充分的搅拌,配料时的计量要十分准确,使水灰比波动尽量小,要获得良好的效果,还必须在工艺上注意配合,特别是要注意加强混凝土的养生。
综上所述,采用水泥用量不高,粉煤灰(或其它辅助胶凝材料)和外加剂(高效减水剂、普通减水剂、引气型外加剂)掺量较大,以适宜的配合比制备早期强度较高、后期强度发展幅度大(耐磨耗性能随强度的发展能明显增长)、收缩小、渗透性很低(因而抗冻融与抗腐蚀性能优异)的混凝土,近年来在国际上受到广泛重视,被称为高性能混凝土,代表着今后水泥混凝土路面材料的发展方向。因为它不仅使用性能优异,可以随着道路交通量的逐渐增大而增长,益于延长道路的使用寿命,而且造价可以降低,又有着节约能源(因为生产水泥耗能很大)、保护环境等多方面的优越性。相信这种混凝土材料会随着人们对延长路面使用寿命必要性认识的增长,随着对利用粉煤灰等辅助胶凝材料水平的提高,包括排放与处理方式、品质检验与控制方式以及应用设施的改进(如用干粉煤灰的搅拌站,需要增加储仓和计量装置,增添输送干灰的车辆),而有着广阔的应用前景。 |
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