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水泥与减水剂的相容性研究论文

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水泥与减水剂的相容性研究论文

同水泥相容性问题主要是寻找最佳饱和产量点。 试配过程中药注意:减水效果低下,或增加流动性效果不好,凝结速度太快或缓凝,塌落度损失快,甚至降低混凝土强度。

1、混合材料种类和品质:作为水泥混合材的吸附量由大到小,一般为煤矸石>粉煤灰>矿渣。不同品质的粉煤灰适应性差异很大。优质的粉煤灰、超细粉煤灰适应性好;粗粉煤灰、含碳量大的吸附量大,适应性差。2、水泥含碱量:碱的存在使水泥标准稠度用水量增大,使水泥水化速度加快,减水剂的塑化效果变差,含碱量越高,水泥与减水剂的适应性越差,还将导致混凝土的坍落度经时损失增大。3、调凝剂石膏的品种和掺量:不同种类石膏的溶解速度和溶解度差别较大,他们对水泥的缓凝作用不同,而对水泥与减水剂相容性影响也不同。4、水泥比面积和颗粒分布:水泥颗粒越细, 比表面积越大, 与减水剂适应性越差。5、水泥的新鲜度:储存时间长、储存环境的温度、湿度高,水泥与高效减水剂的相容性提高。6、水泥粉磨温度:水泥粉磨温度高,生成的半水石膏和硬石膏也越多,制得的水泥与高效减水剂相容性也越差差。

在传统上,混凝土是按强度进行设计的,对混凝土的质量的最终标准主要是强度。因此混凝土生产者对水泥品质的要求也是强调强度;强度越高的水泥被认为质量也越高。如此的发展,造成近年来混凝土结构出现裂缝尤其是早期开裂的现象日益普遍。其原因很复杂。单从水泥来说,比表面积、矿物组成中C3A、C3S、碱含量的增加,热水泥的出厂,都增加了开裂的敏感性,降低了流变性能,是原材料中影响混凝土质量主要原因。应当把抗裂性作为水泥品质的重要要求,并限制出厂水泥的温度。 (接上期)4水泥细度对混凝土工作性的影响目前我国混凝土尤其是中等以上强度等级的混凝土普遍使用高效减水剂和其他外加剂。当高效减水剂产品一定时,水泥的成分(主要是含碱量、C3A及其相应的SO3含量)和细度是影响水泥和高效减水剂相容性的主要因素。水泥细度的变化加剧了水泥与高效减水剂相容性问题。近两年时有发生高效减水剂的用户和厂家的纠纷。为此,天津雍阳外加剂厂丘汉用不同细度的天津P.O525水泥和拉法基P.O525水泥分别掺入不同量的UNF-5AS,进行相容性实验。采用水灰比为0.29的净浆,分别在搅拌后5分钟和60分钟后量测...还有更多关于水泥的文章,请上去看看:

减水剂毕业论文

水泥混凝土和易性是,水泥混凝土混合料在施工过程中的流动性和不易离析、易于捣实等综合性质。 对于影响混凝土和易性的主要因素有: 一、水泥数量与稠度的影响 混凝土拌合物在自重或外界振动动力的作用下要产生流动,必须克服其内在的阻力,拌合物内在阻力主要来自两个方面,一为骨料间的摩擦力,一为水泥浆的粘聚力,骨料间摩擦力的大小主要取决于骨料颗粒表面水泥浆层的厚度,亦水泥浆的数量。水泥浆的粘聚力大小主要取决于浆的干稀程度,亦即水泥浆的稠度。 混凝土拌合物在保持水灰比不变的情况下,水泥浆用量越多,包裹在骨料颗粒表面的浆层就越厚,润滑作用越好,使骨料间摩擦力减小,混凝土拌合物易于流动,于是流动性就大。反之则小。但若水泥浆量过多,这时骨料用量必然减少,就会出现流浆及泌水现象,而且好多消耗水泥。若水泥浆量过少,致使不能填满骨料间的空隙或不够包裹所有骨料表面时,则拌合物会产生崩塌现象,粘聚性变差,由此可知,混凝土拌合物水泥浆用量不能太少,但也不能过多,应以满足拌合物流动性要求为度。 在保持混凝土水泥用量不变得情况下,减少拌合用水量,水泥浆变稠,水泥浆的粘聚力增大,使粘聚性和保水性良好,而流动性变小。增加用水量则情况相反。当混凝土加水过少时,即水灰比过低,不仅流动性太小,粘聚性也因混凝土发涩而变差,在一定施工条件下难以成型密实。但若加水过多,水灰比过大,水泥浆过稀,这时拌合物虽流动性大,但将产生严重的分层离析和泌水现象,并且严重影响混凝土的强度和耐久性。因此,绝不可以单纯以加水的方法来增加流动性。而应采取在保持水灰比不变的条件下,以增加水泥浆量的办法来调整拌合物的流动性。 以上讨论可以明确,无论是水泥数量的影响,还是水泥稠度的影响,实际都是水的影响。因此,影响混凝土拌合物和易性的决定性因素是其拌合用水量的多少。 二、砂率的影响 砂率是指混凝土中砂的质量占砂、石总质量的百分比。 砂率是表示混凝土中砂子与石子二者的组合关系,砂率的变动,会使骨料的总表面积空隙率发生很大的变化,因此对混凝土拌合物的和易性有显著的影响。当砂率过大时,骨料的总表面积和空隙率均增大,当混凝土中水泥浆量一定的情况下,骨料颗粒表面积将相对减薄,拌合物就显得干稠,流动性就变小,如果保持流动性不变,则需增加水泥浆,就要多耗水泥,反之,若砂率过小,拌合物中显得石子多而砂子过少,形成的砂浆量不足以包裹石子表面,并不能填满石子间空隙,在石子间没有足够砂浆润滑层时,不但会降低混凝土拌合物的流动性,而且会严重影响其粘聚性和保水性,使混凝土产生骨料离析、水泥浆流失,甚至出现崩散现象。 由上可知,在配置混凝土时,砂率不能过大,也不能太小,因该选用合理的砂率值。 所谓合理砂率是指在用水量及水泥用量一定的情况下,能使混凝土拌合物获得最大的流动性,且能保持粘聚性及保水性能良好的砂率值。 三、组成材料性质的影响 (1)水泥品种的影响 在水泥用量和用水量一定的情况下,采用矿渣水泥或火山灰水泥拌制的混凝土拌合物,其流动性比用普通水泥时小,这是因为前者水泥的密度较小,所以在相同水泥用量时,它们的绝对体积较大,因此在相同用水量情况下,混凝土就显得较稠,若要二者达到相同的塌落度,前者每立方米混凝土的用水量必须增加一些,另外,矿渣水泥拌制的混凝土拌合物泌水性较大。 (2)骨料性质的影响 骨料性质指混凝土所用骨料的品种、级配、颗粒粗细及表面形状等。在混凝土骨料用量一定的情况下,采用卵石和河沙拌制的混凝土拌合物,其流动性比碎石和山砂拌制的好:用级配好的骨料拌制的混凝土拌合物和水性好,用细砂拌制的混凝土拌合物的流动性较差,但粘聚性和保水性好。 (3)外加剂的影响 混凝土拌合物掺入减水剂或引气剂,流动性明显提高,引气剂还可以有效的改善混凝土拌合物的粘聚性和保水性,二者还分别对硬化混凝土的强度与耐久性起着十分有利的作用。 四、拌合物存放时间及环境温度的影响 搅拌拌制的混凝土拌合物,随着时间的延长会变得越来越干稠,塌落度将逐渐减小,这是由于拌合物中的一些水分逐渐被骨料吸收,一部分被蒸发,以及水泥的水化与凝聚结构的逐渐形成等作用所致。 混凝土拌合物的和易性还受温度的影响,随着环境温度的升高,混凝土的塌落度损失的更快,因为这时的水分蒸发及水泥的化学反应将进行的更快。 和易性。混凝土的主要性质是和易性。和易性是指混凝土是否易于施工操作和均匀密实的性能。影响和易性的因素主要有以下几方面。1)用水量;2)水灰比;3)砂率;4)其他影响因素:水泥品种、骨料条件、时间和温度、外加剂等。 (2)普通混凝土结构的力学性质。1)混凝土的抗压强度和强度等级。混凝土强度包括抗压、抗拉、抗弯和抗剪,其中以抗压强度为最高,所以混凝土主要用来抗压。2)普通混凝土受压破坏特点。混凝土受压破坏主要发生在水泥石与骨料的界面上。混凝土受荷载之前,粗骨料与水泥石界面上实际已存在细小裂缝。。3)影响混凝土强度的因素。影响混凝土强度的因素主要有: (A)水泥强度和水灰比。(B)龄期。(C)养护温度和湿度。(D)施工质量,施工质量是影响混凝土强度的基本因素。4)提高混凝土强度的措施。提高混凝土强度的措施有:采用高强度等级水泥、采用干硬性混凝土拌合物、采用湿热处理(蒸汽养护和蒸压养护)、改进施TT艺、加强搅拌和振捣(采用混凝 土拌合用水磁化、混凝土裹石搅拌法等新技术)、加入外加剂(如加入减水剂和早强剂等)。 (3)普通混凝土的变形性质。1)化学收缩。2)干湿变形。3)温度变形。4)荷载作用下的混凝土变形。混凝土变形分为弹性变形和塑性变形。徐变是指混凝土在持续荷载作用下,随时间增长的变形称为徐变。徐变变形,初期增长较快,然后逐渐减慢,一般持续2~3年才逐渐趋于稳定。 然而怎么提高混凝土和易性呢?一下有几种施工过程中经常用到的方法: 1。当塌落度值比设计要求值小或大时,在水灰比不变的情况下,增加或减少水泥浆量,或在保持砂率不变的情况下,按比例减少或增加粗细骨料用量。 2。选用最佳砂率。 3。改善砂石级配。 4。尽量减少较粗的砂石。 5。增加水泥浆量。 6。使用外加剂(减水剂、塑化剂)。 所以。。。。。 以上资料仅供参考,,,

工民建及水工建筑混凝土施工的质量控制摘要:如何控制好混凝土工程的施工质量?首先控制好原材料的质量。其次科学配制混凝土是保证质量的先决条件。三、抓好工地试验室的工作。四、混凝土试件合格,结构物混凝土不一定全部合格。五、和易性是决定混凝土质量的主要因素。六、混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量的主要环节。最后强调,要想保证混凝土质量,人的质量意识也是很重要的;同时设计单位、监理单位、施工单位共同努力才能保证混凝土的质量。关键词:工民建 水工建筑 混凝土 施工 质量控制工民建中的民用住宅、办公楼(梁、板、拄、基础),水工建筑中的厂房(基础、梁、板、柱)。大坝、隧洞衬砌、渡槽、、桥梁等工程建筑物的结构安全和防渗等绝大多数由混凝土和钢筋混凝土承担,因此混凝土的质量在工程建筑物中显得尤其重要。混凝土施工的工艺水平、施工队伍的素质、原材料的质量等因素给混凝土施工的质量控制带来一定困难。本人参考资料及结合在小浪底工程混凝土施工的质量控制经验,就如何搞好混凝土的质量控制论述如下:一、 原材料的质量控制:原材料的质量及其波动,对混凝土质量及施工工艺有很大影响。如水泥强度的波动,将直接影响混凝土的强度;各级石子超逊径颗粒含量的变化,导致混凝土级配的改变,并将影响新拌混凝土的和易性,骨料含水量的变化,对混凝土的水灰比影响极大。为了保证混凝土的质量,在生产过程中,一定要对混凝土的原材料进行质量检验,全部符合技术性能指标方可应用。骨料中含有害物质,超过规范规定的范围内,则会妨碍水泥水化,降低混凝土的强度,削弱骨料与水泥石的粘结,能与水泥的水化产物进行化学反应,并产生有害的膨胀的物质。如果粘土、淤泥在砂中超过3%,碎石、卵石中超过2%,则这些极细粒材料在集料表面形成包裹层,妨碍集料与水泥石的粘结。它们或者以松散的颗粒出现,大大地增加了需水量。如使用有机杂质的沼泽水,海水等拌制混凝土,则会在混凝土表面形成盐霜。对混凝土集料来说,影响配合比组成变异而导致混凝土强度过大波动的主要原因是含水率,含泥量的变化和石子含粉量的影响。在混凝土生产过程中,对原材料的质量控制,除经常性的检测外,还要求质量控制人员随时掌握其含量的变化规律,并拟定相应的对策措施。如砂石的含泥量超出标准要求时,及时反馈给生产部门,及时筛选并采取能保证混凝土的其它有效措施。砂子含水率,通过干炒法,及时根据测定的含水率来调整混凝土配合比中的实际用水量和集料用量。对于相同标号之间水泥活性的变异,是通过胶砂强度试验的快速测定,根据水泥活性结果予以调整混凝土的配合比。水泥、砂、石子各性能指标必需达到规范要求。二、 科学配制混凝土是保证质量的先决条件1、 混凝土施工配合比的换算试验室所确定的配合比,其各级骨料不含有超逊径颗粒,且以饱和面干状态。但施工时,各级骨料中常含有一定量超逊径颗粒,而且其含水量常超过饱和面干状态。因此应根据实测骨料超逊径含量及砂石表面含水率,将试验室配合比换算为施工配合比。其目的在于准确的实现试验室配合比,而不是改变试验室配合比。调整量=(该级超径量与逊径量之和)—(次一级超径量+上一级逊径量)2、混凝土施工配合比的调整试验室所确定的混凝土配合比,其和易性不一定能与实际施工条件完全适合,或当施工设备、运输方法或运输距离,施工气候等条件发生变化时,所要求的混凝土坍落度也随之改变。为保证混凝土和易性符合施工要求,需将混凝土含水率及用水量做适当调整(保持水灰比不变)。3.混凝土配合比,需满足工程技术性能及施工工艺的要求,才能保证混凝土顺利施工 及达到工程要求的强度等性能。水工素混凝土和少筋混凝土配制坍落度一般为3—5cm,配筋率超过1%的钢筋混凝土配制坍落度一般为7—9cm,对于桥梁施工中的箱梁采用泵送施工 ,混凝土配制坍落度一般为10—14cm,初凝时间在4小时以上,强度为45Mpa的缓凝早强混凝土;灌注桩要求配制强度为35Mpa,凝结时间在10小时以上,坍落度一般为18—22cm的大坍落度超缓凝混凝土。按通常的配制方法使混凝土达到上述工程技术性能是困难的,为改善混凝土性能,提高混凝土强度,达到工程各部位对混凝土各种性能的要求,在混凝土中掺入不同类型的外加剂,改善混凝土性能的科学配制,优化混凝土的配合比,在施工中效果明显。灌注桩用混凝土,按通常的配制方法,当水泥用量为420kg/m3(水灰比为 )时,混凝土的强度才能达到35Mpa,但由于坍落度(18—22cm)过大,均质性差,和易性不好,凝结时间也达不到缓凝10h,以上的超大型缓凝要求。在配制混凝土中掺入1%的减水剂优化配合比。水泥用量每1m3混凝土可节省40公斤左右,而且在坍落度达到18—22cm情况下,均质性、和易性良好,凝结时间也可以缓凝到10h以上。优化配合比后的混凝土和易性、缓凝作用良好,在灌注桩混凝土施工中消除了卡管或断桩等事故,保证了顺利施工。并且混凝土的7天强度也比通常不掺外加剂配制的混凝土提高20%左右。可见,科学配制混凝土,早期强度明显提高,加快模板周转,加快施工速度,其技术、经济综合效益十分显著。三、 抓好工地试验室的工作混凝土质量控制的好坏与试验室的工作是分不开的。首先使用的原材料要符合要求,特别是砂、石材料变异性较大,试验室人员必需按照技术规范的要求,经常取样进行检验,不符合要求的材料杜绝使用。试验室必需根据工程结构各部位对混凝土性能的要求进行各项试验,提出性能好,成本低的混凝土配合比。水灰比是影响混凝土强度的一个主要因素,所以,每天工地进行混凝土搅拌前,试验室必需检验砂、石料的含水量,调整混凝土的用水量,以控制混凝土的水灰比,施工中当混凝土坍落度大于规定的范围时,不准入仓浇筑。因为若配制混凝土的原材料质量得到控制,称量准确,则坍落度变化大的原因必然是混凝土中水量的增多,这样则水灰比变化大,必然导致混凝土强度的降低。所以在混凝土浇筑过程中工地试验室人员一定要经常进行混凝土坍落度的检验,坍落度符合要求才能入仓。四、 混凝土试件合格,结构物混凝土不一定全部合格合同文件中技术规范规定,混凝土的质量是依靠混凝土试件的强度来评定,并代表结构物混凝土的强度,这是认为在正常施工情况下,实际工程结构物混凝土强度可以表现出混凝土试件强度特性。但应当指出,当结构物混凝土浇筑成型不够密实,或有缺陷时,试件强度的代表性就要随着降低,因为试件体形很小,容易浇筑成型和养护振实。但在浇筑结构物的混凝土时,特别是当结构物形状及配筋情况复杂,混凝土运输入仓条件,气温变化较大和施工很不方便时,就很难把结构物各部位的混凝土浇筑成如同试件的质量一样,如在一座桥墩的施工过程中,桥墩混凝土设计强度为C25,原材料检验无问题,承包商在按规定取样试件28d的强度均达到了一,按照合同技术规范要求达到了合格要求,但在工程师钻芯取样时混凝土的强度只达到了,不能满足合同要求,造成了工程返工重新浇筑。因此,结构物的混凝土质量只依靠试件强度保证是不够的,还必需对结构物的混凝土施工全过程进行妥善控制,特别是对浇筑振实成型过程尤需严格控制。对于成品采取回弹法,射钉法,拉拔法等辅助手段进行必要及时的检查,对关键部位的结构物,有必要进行钻芯取样检查试验,以确保混凝土结构物的质量。五、 和易性是决定混凝土质量的主要因素和易性是混凝土拌和物的流动性,粘聚性,保水性等多种性能的综合表述。当混凝土拌和和易性不良时,则混凝土可能振捣不实或发生离析现象,产生质量缺陷。混凝土的和易性良好,混凝土易振实,且不发生离析,能够获得均质密实良好的混凝土浇筑质量。通常一些人配制混凝土选用低水量、低坍落度,强调以振实工艺来保障混凝土质量,其实这样易产生蜂窝,孔洞等质量缺陷。实践表明,和易性良好的混凝土才便于振实,且应具有大些的流动性或可塑性,以利于浇筑振实,且应具有较好的粘聚性和保水性,以免产生离析,泌水现象。现在通过掺高效减水剂来提高混凝土的和易性。六、 混凝土浇筑振捣过程是混凝土质量控制的主要环节混凝土配合比设计、原材料的质量、配料准确、搅拌均匀运输,浇筑振实成型,养护等整个施工环节中,浇筑振实成型是主要的环节。在混凝土浇筑成型时,由于没有振实所产生的外观上的气孔、麻面、蜂窝、孔洞、裂隙等质量问题,易引起重视,但由于振捣不良,所产生的内部蜂窝、孔洞所导致的内在质量问题,人们容易忽视。而混凝土内在质量缺陷,同样引起混凝土结构物的破坏。所以,混凝土振捣应引起施工人员(特别是混凝土振捣工)足够重视,质检员应采取相应的有效措施,使混凝土振捣良好。七、 预防混凝土缺陷的发生是质量控制的重点混凝土工程质量的好坏,是由设计人员、监理人员和施工人员共同努力的结果。混凝土质量的好坏,除外观上的蜂窝、麻面缺陷外,主要是混凝土强度能否达到要求,当混凝土强度达不到工程要求时,监理人员只能要求拆毁重作。而确定混凝土强度常是在混凝土浇筑后第三产业28天进行,并得出结论。在这段时期,还可能浇筑出大量劣质混凝土,这样一来,拆毁的工程量将很大。所以每一位负责质量的人员必需注意预防质量缺陷的发生或尽早地发现施工中可能出现的缺陷,以不误时机地采取补救措施,所有的施工人员,监理人员都应当随时监控混凝土的配制、搅拌、浇筑和养护等过程。监理人员、承包商质检人员按时检查配制的混凝土材料是否符合规范规定的要求,检查施工中混凝土的成份是否符合设计要求的配合比,运输、浇筑和养护是否符合施工工艺规定;同时要检查是否按时做混凝土坍落度实验等,坍落度是最简易、最快速判别混凝土质量的指标,坍落度过大,过小将会产生振捣不实,出现蜂窝、孔洞、发生离析、分层或强度是否按技术规范的要求做混凝土强度试验,并检查试验结果。特别是7d龄期的强度表明28天强度有可能低于该工程部位所要求的强度时,应及时查明原因并在强度不合格工程部位停止混凝土施工。等到28天有试件测验后再定。八、 混凝土受各种因素影响而产生变形也要引起足够重视。混凝土的变形主要有硬化过程的自生体积变形,湿胀干缩变形,温度变形和在荷载作用下的变形。混凝土的湿胀干缩是由于混凝土中水分的变形而引起的,干缩裂缝产生的原因是:1、混凝土成形后,养护不良,受到风吹日晒,表面水分蒸发快、体积收缩受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂;或者构件水分蒸发,产生的体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝。2、混凝土构件长期露天堆放,表面湿度经常发生剧烈变化。3、采用含泥量多的粉砂配制混凝土,4、混凝土受到过度振捣,表面形成水泥含量较多的砂浆层。5、后张法预应力构件露天生产后长期不张拉等。对混凝土裂缝的预防措施:1、混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大,严格控制砂石含泥量,避免使用过量的粉砂,振捣要密实,并应对板面进行二次抹压以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量。2、加强混凝土早期养护时间,长期堆放的预制构件宜覆盖,避免曝晒,并定期适当洒水,保持湿润。3、浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透。4、混凝土浇筑后,应及早进行洒水养护;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。大体积混凝土所产生的裂缝,大多数属于温度裂缝,其中表面裂缝又占绝大多数。由于贯穿裂缝将危及大坝安全运行,而少数表面裂缝在一定条件下,可能继续发展成贯穿裂缝,因此分析工程特性,坝址、气候和工程特点,合理地确定混凝土抗裂指标,稳定温度场,分缝分块,温控标准及防裂措施对于保证混凝土质量至关重要的。混凝土结构及构件产生裂缝是一种常见的质量通病,要进行事先控制,从以下几点注意:1、材料、半成品质量的控制。水泥安定性良好;砂石级配通过试验要优良,砂不要过细,砂石含泥土、石粉不能超标,不能使用反应性骨料,科学地采用合理的配合比,根据外界环境温度采用水化热适宜的水泥。2、建筑和结构构造进行检查,结构整体性和变形缝设置应合理;结构受力上,应进行设计断面、应力情况、超载、抗裂验算。3、施工工艺方面控制。水泥用量与用水量不宜过多;混凝土拌和要均匀;配合比控制要准;浇筑要按一定顺序进行;浇筑方法要妥当;浇筑速度不能过快,振捣要实;模板不能变形、漏水漏浆;钢筋保护层要适宜,浇筑中不能碰撞钢筋;施工缝处理好;拆模、加荷不能过早;施工不能超载;及时养护,不要受冻。4、注意地基变形和温、湿度变形。5、混凝土不能受到酸碱腐蚀,火灾、高温、地震也会使混凝土受到破坏。最后强调一点,要想保证混凝土的质量,除了上述注意事项外,人的质量意识也是很重要的。人是指直接参与施工的组织者、指挥者和操作者。人作为控制的对象,是要避免产生失误;作为控制的动力,是要充分调动人的积极性,发挥人的主导作用。为此,除了加强政治思想教育、劳动纪律教育、职业道德教育、专业技术培训、健全岗位责任制外,还需要根据工程特点,从确保质量出发,人的技术水平,人的心理行为,人的错误行为等方面来控制人的使用。禁止无技术资质的人员上岗操作;对不懂装懂,图省事、碰运气,有意违章的行为必须及时制止。“百年大计,质量第一”这一指导思想要求人们重视工程质量。设计单位、监理单位、施工单位都要重视。施工单位对施工的各个环节进行严格的控制,建立健全质量管理体系和规章制度,质量监督机构,对施工中的主要原材料,诸如钢材,水泥粉煤等都要经过严格的检测,凡不合格品,一律不得用于工程,混凝土拌和物不合格,一律不得入仓,以确保工程的质量。试验,质控各部门要基本覆盖所有质控点,不但对原材料的生产,进货,存放等各个环节进行了质量检测,且把现场混凝土质量控制作为重点。为保证混凝土质量而运做的所有生产单位和专职职能部门,都是一个有机的统一的整体,试验室通过对每一个质控点的检测分析,及时把各种信息反馈给有关部门,发现一个问题,解决一个问题,使生产过程始终处于控制状态。为了切实解决问题,还从技术措施和管理制度约束有关部门和人员。总之,要用人的质量保证混凝土的质量。

混泥土钻孔灌注桩水下施工技艺分析论文 关键词:钻孔;灌注;施工应用;配制;成孔目前,水下混凝土的施工方法分为两大类:一是在水上拌制混凝土拌合物,进行水下灌注,如导管法、泵压法、柔性管法、倾注法、箱袋法、铺石灌浆法、开底容器法和装袋叠置法;二是在水上拌制胶凝材料,进行水下预填骨料的压力灌浆,包括加压灌注和自流灌注。由于施工方法多样化和不断发展进步,水下不但能灌注一般的水泥混凝土,还能灌注纤维混凝土、沥青混凝土、树脂混凝土等。水下混凝土的施工方法越来越多,工程规模越来越大,应用范围越来越广,是一种极有发展前途的混凝土施工技术。一、灌注桩的成孔成孔设备和钻具的要求与选择灌注桩成孔设备多为转盘钻机钻进时,钻头的摆动较大,扩孔情况严重,不利于施工。为了消除这一不良影响,保持钻孔的垂直度,应采取相应的技术措施,约束钻具的摆动。结合灌注桩造孔钻进的钻头与小口径钻进的钻头在底刃、侧刃刻取地层的机理:小口径钻进时,钻头的侧刃对刻取岩石起到非常重要的作用;而灌注桩钻进的地层较软,相比之下,侧刃的作用就小得多。因此,建议在灌注桩孔钻进时设计相适应的钻头以减小钻孔的扩孔率。钻进参数的选择钻进泵量灌注桩孔钻进时需要较大的泵量以排出粘土粉,其泵量计算公式为:Q=FV60式中,Q——冲洗液量(m3/min);F——环状间隙面积(m2);V——冲洗液上返返速度(m/s)。以灌注桩钻进设计孔径为500mm、钻杆直径为89mm、环状面积以计算,在采用泥浆泵的最大泵量600L/min时,其泵量使得粘土粉上返的速度是非常缓慢的,远小于小口钻探的泥浆的上返速度。钻进转速由于灌注桩孔的钻进多为粘土层的钻进,粘土层的强度与硬度等力学参数较小,钻具易刻取粘土,所以为了保持钻进稳定,减小钻进的扩孔率,必须采用较小的转速钻进。二、灌注混凝土的配制混凝土减水剂的应用根据目前的资源情况和外加剂性能的特点,在灌注桩混凝土的配制中使用的减水剂多为MF复合剂。其能使混凝土在满足性能的基础上,还具有高流态、较高抗冻的特点。灌注桩混凝土的配制灌注桩混凝土的配制与建筑混凝土相比具有特殊性,其必须具有较高的流动性,同时还应考虑受到泥浆的侵蚀作用而影响混凝土的性能。因此,在配制时建议采取以下技术措施。加大设计配合比混凝土配制强度Rp采用大于设计标号R的50%的配合比。不仅总平均值要满足设计标号,还应满足95%的强度保证率。强度离差系数Cv取,查配制强度与设计标号之比的关系曲线可得Rp/R=,即Rp=。当R=200MPa,则Rp=×200=300MPa。选择适合的材质1)添加改善混凝土性能的处理剂。例如,添加具有表面活性剂化学性质的MF高效减水剂改善混凝土的性能。(2)增加含砂率。砂率对混凝土流动及粘聚性有较大影响。一般参数为:比重为,细度模数为,吸水率为2%,含砂率为50%。(3)加大混凝土的水泥含量。按建筑用混凝土配比最小水泥含量的二倍进行配制:即225×2=450(kg/m3)。确定适合的水灰比水灰比满足以下方程:Rp=aRc(C/W-b)式中,Rp——混凝土试配制强度为300MPa;a、b——试验系数,分别为、;Rc——水泥标号,取425水泥;C/W——灰水比。计算可得,C/W=。确定高流态的用水量根据实践经验,坍落度控制在至21cm能满足灌注桩要求,本次取坍落度为。Gv=10/3(S+K)式中,Gv——混凝土用水量(kg/m3);S——坍落度;K——试验常数。当碎石粒径为30mm,K=时,用水量为234kg/m3。三、灌注桩的灌注灌注桩孔的清孔首先利用捞沙卵石的钻头将桩孔内的沙卵石捞出,然后泥浆循环清除孔内的粘土。并且减小孔内泥浆的比重,从而保证在灌注混凝土时,混凝土能顺利地进入孔底,挤压出泥浆。清孔后的泥浆比重一般为。混凝土的灌注灌注之前应进行试灌。在灌注过程中,混凝土将受到泥浆挤压的反作用、导管与混凝土的摩擦阻力,此时混凝土必须以大大超过泥浆的反作用压力才能将孔内的泥浆挤压出孔口。在灌注过程中,导管提升速度要慢,使得混凝土有足够的时间克服摩擦阻力下降。同时使泥浆具有排出的通道,否则,桩基的泥浆的作用下将会出现缩径、夹泥的现象。提升导管时,导管内保留的混凝土要有绝对的压力与泥浆的压力抗衡,以防止泥浆进入导管内。一般导管内的混凝土柱保持在3m至4m长之间。四、成孔过程中易遇到的问题缩径缩径产生的原因在钻进过程中,地应力沿较软岩层释放,因而造成缩径。在钻进过程中,钻进压力大,钻速过快,使得钻头很快穿过淤泥、淤泥质土层。当钻速过快时,淤泥便从钻孔周围流向钻孔内,导致其侧压力与孔内泥浆力达成平衡,发生缩径甚至卡钻。缩径的防治较为有效地防治缩径的方法有:①实行严格的管理,钻机由有经验的机长专职操作,其它人员不得随意操作;②在钻到淤泥或淤泥质土层时,投入粘土泥膏,使钻机钻进压力减为零;③钻速减慢让钻机在无油压状态空转。为确保钻孔无缩径现象,在成孔完毕后应在易出现缩径现象的地层中扫孔一到二次。坍孔坍孔产生的原因分析坍孔产生的原因是多方面的,主要包括:遭遇预先未料到的复杂地质情况,以及施工中泥浆稠度过低,释放量远大于泥浆对孔壁的压力等。处理办法为了防治复杂地层情况带来的坍孔问题,首先应认真审阅该工程地质勘察报告,对地层情况做到心中有数。若报告中未提及此类异常情况而导致施工过程中坍孔的话,则应分别对待。(1)在成孔过程中坍孔,其补救措施有二个:一是避开该桩位;二是回填原桩位,待密实后再钻进。(2)在灌注过程中坍孔,其补救措施为:一是回填原桩孔,并在原桩附近补加梅花桩或扁担桩,合格即可。二是若工程质量要求高,不允许采用上述常规方法时,可用硬片石等将原孔全部回填,待其密实后,用冲击钻再重新钻进即可。防止泥浆稠度过低而造成的坍孔问题,只须加大泥浆比重到适当程度即可。一般泥浆性能指标取为:粘度为18s~22s,含沙量≤4%,胶体率≥90,比重为左右。斜孔斜孔产生的原因斜孔极易发生在软硬岩层交替的层位。由于钻进压力过大,钻头沿软弱层面偏斜而造成。孔斜轻则影响钢筋笼的下放,重则影响桩的承载能力,这是成桩过程中不允许出现的质量事故。防治措施为了防止孔斜,在钻进过程中需要保持钻速均匀或加重块。对于已发生倾斜的孔,需要扫孔纠正;若纠正无效,可在孔中回填粘土、块石等。偏孔在以上时需要重新钻进。沉渣与泥皮过厚桩底沉渣是影响桩承载能力的重要因素,要求水下灌注桩底沉渣厚度不得超过30cm。但在施工过程中,常有不少桩的桩底沉渣仍满足不了此要求。其原因主要是由于泥浆性能不符合要求,只有当泥浆比重大于沉渣比重时,沉渣才可被返出孔口,但若泥浆比重过大,又会造成孔壁泥皮过厚,影响桩的承载力特别是摩擦桩的承载力。因此,正确地控制泥浆性能在钻孔灌注桩的施工过程中起着重要的作用。五、灌注过程中易遇到的问题导管堵塞导管堵塞的防治:在组装导管时要严格检查,检查导管内有无局部内凸,导管连接处是否密封。搅拌砼时应严格控制混凝土骨料规格、坍落度和搅拌时间,尽量避免砼在导内停留时间过长。另外,灌注时也应避免导管内形成高压气囊而破坏导管的密封圈导致导管漏水。施工可在允许的导管埋入深度范围内,略为提升导管,或采用提升后骤然下插导管的动作来抖动导管的办法。如果仍不能消除,则应停止灌注.用长杆加以疏通。埋管埋管原因分析埋管经常发生在灌注过程中。导管允许埋入砼面下的最大深度与砼拌物流动性保持时间、砼的初凝时间、砼面在钻孔内的上升速度、导管直径等因素有关,当导管埋入砼面下的深度过大时,上面砼已初凝,使得导管内混凝土无法顺利流动就会发生埋管。防冶方法时刻注意导管埋深的控制。准确测量砼面的深度位置和勤拆导管,一般砼面每上升4m~5m就可拆除相应数量的导管。六、提高水利工程施工质量的措施认真做好勘察设计、保证工程质量,确保万无一失。在水利工程建设项目确定以后,设计就成为基本建设的关键问题了。在建设的时候能不能加快速度、保证质量、节约投资,在建成后能不能获得最大的经济效果,设计工作起着决定作用。一个先进的设计,应是采用先进的工艺和设备,合理地布置场地,组织好生产流程,应有利于提高生产效益,降低成本,提高质量。规范建设单位市场行为,落实项目法人职责,做到责、权分明。①项目法人是项目建设的责任主体,对工程质量负总责。②要严格按基本建设程序办事,杜绝“三边”工程。③要依法组织招标,并签订有关合同。④要严格挑选施工队伍,加强施工现场管理,严禁转包和违法分包行为。⑤要负责按有关验收规程组织或参与验收工作。⑥要按工程实际需要把建设资金落实到位。⑦要鼓励质量创优,实行优质优价,严禁盲目压价。⑧要保证有合理的设计,施工工期,防止盲目抢进度,赶工期的现象。⑨要进一步落实领导责任制,扭转部分领导重效益、轻管理,重进度、轻质量的倾向。强化施工管理、加强监督,保证施工质量。①施工单位质量管理和控制是工程项目质量控制的重点和基础。②要完善施工单位质量保证体系,严格实行质量“三检制”,并使该体系正常、有效运转。③要从操作人员、建筑材料、施工机械、施工工艺和方法、施工环境5个方面做好施工工序质量控制。④要对工程施工环节进行严格的动态控制,做到施工前主动控制,施工中认真检查,施工后严格把关。⑤要加强施工单位内部管理,严格按设计图纸和施工规程、规范、技术标准精心施工。公务员之家 抓好施工质量监督,及时发现问题,及时改正。施工质量控制主要为施工现场的质量监控。在施工过程中应做到:①施工单位要建立完善的工序质量控制体系,及时提交质量统计分析资料和质量控制图表。②及时审核变更设计及其修改的图纸。③对施工作业进行严格的监督和检查,发现违规行为及时纠正。加强质量监督机构自身建设,建立一个明确的、结构完善、系统性的质量管理体系。形成较有效的、一体化的技术和管理程序,并以高效、快捷、科学的方式指导监督站内部的各项工作,逐步提高水利工程质量监督管理水平。结语钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性强、施工简单易操作且设备投入不是很大,目前,在各类房屋及建筑中都得到了广泛的应用。但该技术因施工过程无法观察,成桩后不能开挖验收,施工中的任何一个环节出现问题,都将会直接影响整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大经济损失。因此,必须防止在钻孔过程中及灌注过程中出现的施工质量问题。灌注桩混凝土的配制与建筑混凝土相比具有特殊性,其必须具有较高的流动性,同时还应考虑受到泥浆的侵蚀作用而影响混凝土的性能。钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土,能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力,适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点,在桥梁、水工建筑物、房屋建筑等工程中均有广泛应用。但同时,钻孔灌注桩属永久性的隐蔽工程,其桩基质量非常重要,文中总结并分析了影响钻孔灌注桩施工中常见地问题及质量影响因素,希望可以为类似工程提供借鉴。

水泥助磨剂学位论文

水泥助磨剂成分主要有由粉煤灰、氯化钠、三乙醇胺、硅酸钠、锌矿石粉、苯甲三钠、石膏、二乙二醇。

多功能水泥助磨剂由粉煤灰、氯化钠、三乙醇胺、硅酸钠、锌矿石粉、苯甲三钠、石膏、二乙二醇组成,其中三乙醇胺是起助磨快、不起静电减少磨机内物料的凝聚和糊球的作用;硅酸钠是起提高水泥强度的安定性作用;锌矿石粉是起降低建筑材料对人体的辐射的作用;苯甲三钠能降低混凝土对钢筋的腐蚀。

二乙二醇是起助磨快、不起静电和防冻便于冬季施工作用,本发明具有生产效率高、工艺操作性能好、提高水泥性能和质量、防锈和成本低等优点,而且明显减少水泥熟料用量20%,降低水泥生产成本,经济效益显著。还能降低建筑材料对人体的辐射和便于冬季施工的特点,施工期可延至-15℃。

水泥助磨剂

水泥助磨剂是一种改善水泥粉磨效果和性能的化学添加剂,可以显著提高水泥台时产量、各龄期水泥强度,改善其流动性。水泥助磨剂能大幅度降低粉磨过程中形成的静电吸附包球现象,并可以降低粉磨过程中形成的超细颗粒的再次聚结趋势。

水泥助磨剂是一种化学外加剂,在水泥粉磨过程中掺入少量即可改善粉磨过程。为了提高粉磨效率,降低粉磨电耗,提高水泥粉磨细度和水泥强度,在不改变工厂现有工艺和设备条件的前提下,在粉磨过程中,添加微量或少量的助磨剂去影响粉磨作业的机械力。水泥助磨剂是水泥产业链中的一个小产品,但是它在水泥行业中提产降耗等方面起着十分重要的作用,能为水泥带来实实在在的效益。20世纪80年代中期,我国研制成功了三个系列十多种助磨剂,分别适用于不同品种的水泥研磨。在比表面积不变的情况下,磨机台时产量提高10% ~20% ;矿化剂对熟料煅烧的产、质量提高;缓凝剂对水泥品质、性能的改善等等,已成为水泥生产中不可缺少的得力助手。随着建筑工程技术水平的提高,一般混凝土已不能满足不同施工技术条件的需要,人们已研究出能够改变混凝土各种性能的外加剂。如:配制优质高强度的混凝土、缩短施工工期加快建筑速度、满足特殊条件下的施工要求、实现混凝土水平和垂直方向的泵管输送、发展集中工业化大规模生产的商品混凝土等等;外加剂使混凝土的使用性能变得随心所欲,外加剂已成为除水泥、砂、石和水之外的第五种必不可少的组成材料。水泥和混凝土外加剂专项研究成果及其技术经济意义、工厂与工地的实施经验,执行水泥新标准后水泥的生产技术实践,部分国家标准和行业标准选登等等,必将对我国水泥、水泥制品及建筑施工部门正确、规范地了解和使用外加剂,起到积极的促进作用

道路水泥的研究与应用论文

目前,对水泥混凝土路面的养护,主要采用的是使用在浇筑好的路面上铺盖一层旧麻袋或者塑料膜浇水进行养护的方式。虽然这种路面养护的方法是可取的,但是在施工的工程中,往往只会将覆盖的旧麻袋等覆盖在面板中间,而却忽视了面板两边,在浇水时,面板两边得不到充分的浇水,造成了中间混凝土的强度大,两边混凝土的强度小的现象,使得板边的应力十分的集中,在重、超载车的作用下很容易形成啃边。不正确的习惯做法因素。不正确的习惯做法,是大部分施工队中存在的通病。这些习惯虽然会给施工带来一些便利,但是却具有潜在危害性。这些不正确的习惯做法主要有在钢模上包上一层塑料膜以防止漏浆,当在施工中这些塑料膜就有可能掉入混凝土中,从而将混凝土面板分层,使得混凝土不能形成一个整体,在重、超载车的作用下,很容易产生脱落现象。振动梁或摊铺振平机直接在已经浇筑好的一层板边上进行第二次混凝土面板的浇筑工作等,这种做法会破坏或者磨损第一层的板边,很容易造成路面纵横缝的啃边现象。另外,在安装传力杆或者拉杆的时候没有使用支架,也是不正确做法造成啃边现象的原因之一。交通管制因素。水泥混凝土路面的施工质量也取决于正确合理的交通管制的实施。当面板还处在养护期时,就让车辆驶入,不但会破坏面板,还会造成路面啃边现象。通过观察在浇筑路面面板使用的钢模可以发现,钢模板由于重复使用,会使钢模表面形成一些凹凸的形状,形成了一些不规则的形状,利用这种钢模进行浇筑混凝土面板时就会形成不规则的形状,在重超载车的作用下,也会形成啃边。 2路面纵缝胀开问题原因分析 所谓的路面纵缝胀开是指,在混凝土路面沿着公路纵向的缝隙胀开5~20mm;路面纵缝胀开会造成路面纵缝啃边,唧泥,如果路面纵缝胀开十分严重的话,有可能会对车辆的安全行驶带来一定的威胁。所谓的错台是指,在接缝的地方、缝两侧的路面形成的台阶。拉杆、传力杆的安装以及切缝的施工工艺等都会造成路面纵缝胀开或路面错台。 拉杆、传力杆安装因素 由于在公路施工规范中,没有要求在安装拉杆以及工作缝的传力杆时使用支架的规定,因此,在施工过程中,就很容易忽视掉这一因素对工程质量带来的影响。如果在施工的过程中,没有使用支架来固定传力杆或拉杆,就会很容易使传感杆或拉杆倾斜,伸入混凝土的长度也会不同,起不到传力的作用,也起不到连结的作用。不能满足水泥混凝土路面的设计要求,纵缝胀开和错台问题很容易产生。 切缝的施工工艺因素 为了避免切缝时,缝口不会形成不规则的毛边,因此需要混凝土要具有一定的强度,但是,在水泥混凝土块硬化收缩之前很难做到混凝土路面的切缝施工。因此,在进行切缝施工时,需要依据混凝土的强度来进行。最适宜的切缝时间为混凝土的抗压强度为5~10MPa时最好,为了防止出现断板现象,因此在混凝土浇筑18小时后,就必须对要进行切缝施工。 3水患造成水泥混凝土路面损坏的原因分析 对水泥混凝土路面造成一定破坏的病害最主要的原因是水患。由于在施工期间,混凝土的收缩产生了裂缝,没有进行及时的切缝,造成了水泥混凝土路面的缝隙,出现断板现象。在水泥混凝土路面的施工过程中,根据施工的设计要求,需要设缩缝、纵缝以及胀缝等。如果使用劣质的填缝材料,在重车的作用下,很容易造成破坏,接缝处就会成为雨水注入的入口,注入到板下基层。在雨水的长时间浸泡、冻融分割以及重车作用下,就会形成一种板下活水冲刷,经过反复的冲刷作用,就会出现唧浆现象,就会掏空板下的灰土,形成一定的面积范围后,在重载车的作用下,很容易出现断裂的现象。 4施工工艺造成的病害防治措施 通过分析水泥混凝土路面在施工时的施工工艺对路面造成的病害问题的探讨,可以总结出在施工时存在的问题,为解决这些病害带来了一定的依据。在施工过程中,这些病害严重的减少了水泥混凝土路面的使用寿命,因此必须要提高施工工艺,防止或减少病害的发生。现在,就提出几点改善施工工艺的方法:①将水泥混凝土路面施工的拆模时间适当的延长,一般经拆模时间定在24小时之后。②提高拆模工人的施工技术,要求拆模工人要具有耐心,在拆模时不使用大锤敲打钢模。③对水泥混凝土路面面板边缘的养护工作要有足够的重视。④开放交通施工的交通关注要合理的进行。还处在养护期的混凝土面板上,不能进行通车。⑤在施工中不正确的施工习惯要进行改正。在防止漏浆方面,不能使用在钢模上包一层塑料膜的方法,可以采用高标号砂浆堵钢模底缝,用6×6cm泡膜堵拉杆、传力杆钢筋与钢模接缝。在已经浇筑好的一层面板上垫上一块防振板后才能进行第二层面板的施工。⑥在对双福混凝土路面的第一幅面板进行施工的时候,中模部分需要多浇筑1~2cm,在进行第二幅面板施工的时候,要先清除掉多放的1~2cm混凝土,在对横向施工缝和胀缝进行施工的时候,要先进行切缝,然后在进行浇筑。在对分车道行驶的路面进行施工的时候,要同时对双幅板进行浇筑,然后在按照假缝设置从中间利用切缝机切开。⑦不仅在安装胀缝传力杆时使用支架,而且还要求使用支架来固定纵缝拉杆或工作缝传力杆,避免拉杆和传力杆倾斜对传力和连结造成的影响。⑧安模施工时在非全幅施工水泥稳定基层时进行。新形势下,公路部门肩负的任务艰巨而繁重,要进一步解放思想,加强对公路发展战略性、全局性、前瞻性的研究,推动公路工作从传统模式向创新模式转变,不断开创公路事业发展新局面。 更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:

旧水泥混凝土路面碎石化技术应用的探讨工学论文

摘 要:旧水泥混凝土路面碎石化技术应用,碎石化技术是目前旧水泥混凝土路面维修改造最好的技术之一。

关键词:碎石化技术;施工质量标准;结构组合;使用条件

1 概述

碎石化的定义

水泥混凝土路面碎石化是一种旧水泥混凝土路面破碎处治技术,是对旧水泥混凝土路面大修或改造的重要手段。该技术是将旧水泥混凝土路面的面板,通过专用设备一次性破碎为咬合嵌挤碎块柔性结构,可充分利用旧路残余强度,且保护环境,节约资源。这种结构不仅具有一定的承载力,而且具有有防止或限制反射裂缝发生、发展的作用,破碎后的粒径范围为2~40cm,力学模式趋向于级配碎石。

碎石化技术的主要特点

通过破碎将旧水泥混凝土路面结构强度降低到一定程度,防止反射裂缝的发生,同时能实现结构强度与反射裂缝两者较好的平衡。旧水泥混凝土路面进行碎石化后具有以下特点:碎石化能使原水泥混凝土板块在平面上强度分布均匀;碎石化能保留原水泥混凝土路面的一定强度;碎石化能可以消除原水泥混凝土路面病害;碎石化后的粒径合理,不会产生应力集中现象。

碎石化技术的主要优势

旧水泥混凝土路面碎石化后,可以直接作为新路面结构的基层或底基层,如果旧水泥混凝土路面碎石化后具有较高的强度,能够满足道路承载要求,可作为路面基层直接加铺路面面层,新加铺面层可以是沥青混凝土路面,也可以是水泥混凝土路面。

碎石化技术专用设备及特点

实施碎石化的主要设备为MHB(Multipe-Hed Breaker)多锤头破碎机和Z型压路机。

多锤头破碎机(MHB)由两部分组成,前半部分为柴油发动机动力系统,后半部分为破碎系统,中间备有2排各3对650kg的锤头,两侧各有1对865kg翼锤。每对锤头的'提升高度可以根据需要随意调节,其最大提升高度110cm。

MHB的破碎机理是通过重锤的下落对水泥混凝土板块产生瞬时、点状的冲击作用,其具有以下特点:整幅车道宽度单次多点破碎;锤击功可以方便调节;破碎效率很高;破碎后颗粒组成特性较好;破碎后的表面平整度较高;方便调节,作业灵活。

Z型压路机是一种在钢轮表面带有Z状纹理的振动式压路机,自重不小于10吨,其作用是进一步碾压碎石化后的路面,为加铺提供一个平整的表面。

石化技术的强度形成机理

水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、碎石化层上部和碎石化层下部三个层次。

(1)碎石化后表层约2~5cm,在压实过程中,颗粒被压密,形成嵌挤薄层,通过洒布透层油,具有较高的黏结力,并具有一定的强度和稳定性;

(2)碎石化层上部厚度约10cm,强度主要有:一是来源于内摩阻角,粒径越大则内摩阻角越大;二是来源于预应力,水泥混凝土面板在破碎时,混凝土产生侧向体积膨胀,混凝土颗粒的粒径越小,膨胀趋势越大,产生的预应力越大;

(3)碎石化层下部厚度约10cm,是“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构,该结构静定且自稳,具体表现形式为各种形式的咬合梁、拱结构,在外力作用下产生咬合嵌挤作用,比普通嵌锁作用更大,提供的强度更高,具有更好的结构稳定特性。

2 MHB碎石化施工质量标准

路面碎石化后的粒径范围要求

水泥混凝土板块一般在20~26cm之间,破碎后顶面粒径较小,下部粒径较大。路面碎石化后的粒径是控制基层强度及新加铺路面不出现早期反射裂缝的关键参数,作为控制碎石化工艺的关键指标,参照国外资料及国内研究成果,碎石化粒径应满足表要求。

路面碎石化后顶面的当量回弹模量和回弹弯沉要求

水泥混凝土路面碎石化后顶面的当量回弹模量是新加铺结构设计的基本参数之一,一般情况下,对于直接加铺沥青混凝土的路面结构,回弹模量平均值宜控制在150~500MPa之间。碎石化后的回弹弯沉与回弹模量之间存在着联系,在将碎石化后的板块及其下结构层视为同种材料构成的情况下,可以参照路面补强公式得到:

Ez=(1000pD/l0)m1m2

式中:p-弯沉测定车的轮胎压力;

D-与弯沉测定车双圆轮迹面积相等的承载直径;

l0-原路面计算弯沉;

m1-用标准轴载汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比,即轮板比,一般取;

m2-原路面当量回弹模量扩大系数。

MHB碎石化施工质量标准及检测频率

为满足直接加铺面层的技术要求,保障加铺层施工质量,根据课题研究和实验路的测试,结合路面设计的规范要求,提出MHB碎石化施工质量标准及检测频率。

碎石化层作为基层直接加铺沥青路面,目前我国技术规范中没有相应规定,本技术指标要求是在参考我国现行技术标准《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)和原技术标准(JTJ034-93)的基础上,结合实验路的实际情况提出的,具体实施中可以灵活掌握。如果碎石化层的表面平整度与上述要求差异较大,在铺筑沥青路面前,必须进行处理。处理措施主要有:

(1)据平整度情况合理合理选择沥青混合撩的型号;

(2)填充级配碎石找平、碾压后洒布热沥青或乳化沥青,再进行压实;

(3)采用其他合适的技术措施进行找平。如果不进行找平,可能会影响沥青路面的平整度,影响路面的使用效果。

3 碎石化后沥青加铺层结构组合

结构组合的原则

研究表明,工程中可能出现的碎石化后颗粒粒径或回弹模量的不同情况,可采用的结构组合原则有:

(1)碎石化施工中应尽量参照推荐的颗粒粒径和回弹模量推荐范围进行破碎,在此范围内时,沥青加铺层要求采用密级配沥青混凝土,并可考虑加铺防水封层;

(2)当碎石化后颗粒粒径稍偏大、回弹模量偏高时,可考虑采用开级配大粒径透水性沥青碎石(简称为LSPM)加防水封层的结构组合方式,其上沥青混凝土仍需采用密级配;

(3)当碎石化后颗粒粒径稍偏小、回弹模量偏低时,要保证加铺层总厚度,可考虑设置FDAC抗疲劳层,以防止疲劳开裂,其他沥青层仍需采用密级配;

(4)回弹模量小于120MPa时需要考虑增设补强层,按照新建路面结构设计。 沥青加铺层四种机构组合方式

(1)作透层、封层后,直接加铺上、中、下面层的密级配沥青混凝土;

(2)加铺LSPM,然后采用两层两面的形式;

(3)加铺抗疲劳层后,再加铺沥青混凝土;

(4)加铺无机结合料稳定类基层,然后加铺沥青面层。

根据研究成果,碎石化后的回弹模量大致可分为5个级别,相应的加铺结构组合形式可按表3标准选取。

4 碎石化技术适用条件和注意问题

碎石化技术的使用条件

碎石化的技术条件

碎石化技术是旧水泥混凝土路面重建技术的主要方案之一,国内外研究和工程实践证明,只要旧水泥混凝土路面满足表4所列条件,就可以应用碎石化的技术进行重建改造。其他因素如板块断裂程度、坑洞、接缝损坏、表面裂缝与层状剥落等不是决定应用碎石化技术的必要条件。

碎石化的经济条件

碎石化工艺应用与原路面补修存在经济平衡点,这个平衡点可用修补比率来反映,国外算例中修补比率为13%左右,山东的经济平衡点是修补面积为20%~25%时,进行破碎改造更为经济。

直接加铺面层时的技术要求

水泥混凝土路面碎石化后直接加铺沥青面层时,应遵循如下原则:

(1)回弹模量平均值一般在150~500MPa左右,部分原路面水泥混凝土材料较好时,回弹模量会更大,现场测试中出现个别值在600MPa、700MPa的情况,进行上部结构设计时,必须将弯拉指标作为主要设计指标;

(2)等级较高的公路上,碎石化层上的沥青混凝土结构一般不宜小于12cm;

(3)实验段已用于80%(整幅路面)断板的水泥混凝土路面,80%以下断板时使用不会有问题;

(4)上面层必须密级配防水型沥青混合料;

(5)必须完善排水设施;

(6)在碎石化程度较高,测试回弹模量数据较小时,应注意下面层的抗疲劳特性。

碎石化技术应用的注意问题

在满足技术、经济条件要求的前提下,应用MHB进行碎石化前还需要综合考虑以下因素:

(1)水泥混凝土路面基层的破坏程度决定了其碎石化施工的颗粒控制和工艺要求。对于损害严重的水泥混凝土路面,必须判断其基层状态。一般情况下,基层破坏程度越高。破碎后粒径越小。

(2)水泥混凝土路面基层的破坏程度是判断严重病害路面是否可用碎石化工艺的重要标准;当基层严重破坏时,碎石化后板块容易丧失颗粒间的嵌挤作用,导致模量下降,容易导致沥青路面层出现疲劳破坏。此时应用碎石化,应注意提高上部路面结构设计安全性。

(3)排水设施是碎石化的必须辅助工程。完善排水设施是防止碎石化后沥青加铺层再次发生水损坏的重要措施。

这里所有要求,共同构成碎石化技术的应用条件和决策依据,是确定旧水泥混凝土路面能否实施碎石化技术以及能否直接加铺沥青混凝土面层的必要条件。

结语:重点就碎石化使用条件、强度机理、加铺层组合、施工质量标准及检测频率的关键技术进行介绍,为旧水泥混凝土路面改造提供参考依据。

参考文献

[1]水泥混凝土路面碎石化改造技术应用与探讨[J].北京:公路,.

[2]大碎石沥青混合料柔性基层在老路补强中的应用研究[J].西安:中国公路学报,.

[3]水泥混凝土路面碎石化中MHB设备应用[J].北京:公路交通科技,.

[4]旧水泥混凝土路面碎石化后的沥青加铺层设计[J].北京:公路交通科技,.

[5]国外水泥混凝土路面碎石化技术简介[J].北京:公路,.

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