混凝土真空吸水工艺在道路施工方面的应用.pdf

第 3 6卷 第2 9期 2 8 2 2 0 1 0年 1 0月 山 西 建 筑 s hanxi archi tec兀 j r e vo i 3 6 no 2 9 oc t 2 01 0 文章编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 2 9 0 2 8 2 0 2 混凝 土真 空吸水工 艺在道路施工方面 的应 用 沈 东 旺 摘要： 通过理论研究和 g 2 0 5线施工实例的对比分析， 论证 了经过真空吸水的混凝土具有塑性结构强度， 提高了混凝 土 的抗压强度、 耐磨性 、 抗 渗性、 抗冻性和抗裂性并且 能加快工程 的施工进度 ， 取得 了良好 的经 济效益 ， 具 有 良好的推广 应用前景。 关键词 ： 混凝土 ， 真空吸水， 道路施工 中图分类号 ： u4 1 5 6 文献标识码 ： a 混凝土真空吸水工艺是提高工程质量、 加快施工进度的一种 先进工艺 ， 它是在浇灌、 振捣、 抹平后的混凝土表面铺上吸垫， 启 动真空设备， 从混凝土中吸出游离水 ， 以降低混凝土水灰 比的一 种方法。这种经过处理的混凝土称为真空混凝土。近年来 ， 随着 真空脱水技术和设备的不断发展和完善， 以及理论研究的逐步深 入， 真空混凝土的应用和研究进入了一个新的阶段。真空脱水工 艺具有提高混凝土的物理力学性能， 缩短施工养护周期和改善施 工操作条件等优点， 因此在现浇混凝土楼板施工、 道路路面处理、 飞机跑道、 大体积混凝土结构及预制构件生产中均有广泛的应用。 1 混凝 土真 空吸水 技术理 论研 究 1 1 密 买机理 根据理论分析， 三大密实作用力决定了真空脱水工艺的密实 机理。1 ) 压差作用力。压差作用是真空脱水前的主要动力。真 空处理时 ， 真空 腔 内形成 一定 的真空 度。在此压力 差 的作 用下 ， 混凝土中的部分多余水分和空气被排出， 固相颗粒相互靠近， 水 分继续被挤压滤出， 水泥浆浓缩， 水灰比降低， 混凝土密实不断提 高 。2 ) 气泡挤压力 。由于真 空所形 成 的负压 逐渐 向混凝 土 内部 传播， 使其内部气泡的压力降低， 因而形成动态膨胀， 由膨胀所产 生的挤压力也能增加混凝土的密实度。由于上部的真空度大， 下 部小， 所以混凝土混合物上部气泡的膨胀挤压力大于下部。3 ) 微 管压力。在真空脱水过程中， 特别是脱水的中期和后期 ， 毛蛔现 象所引起的微管压力对水分的向外迁移和混凝土的局部压缩、 密 实起 了很重要 的作用 。 1 2密 实过程 第一 阶段 ： 从真空处理开始 至混凝 土中固相颗粒开始接触时 为止。在此 阶段 ， 混凝 土 固相骨 架被迅速 压缩 ， 集料 间距 迅速减 小， 游离水被连续挤压排出， 脱水量与时间呈近似直线。 第二阶段 ： 挤压吸滤阶段 ， 固相颗粒由接触进一步紧密排列。 在此阶段 ， 混凝土的可压缩性显著降低 ， 脱水速度逐步减慢。 第三阶段： 至此阶段， 真空工艺的三大密实作用力基本上被 混凝土的极限剪切力所抵消， 因此混凝土体积不再被压缩。 1 3 真空处理的混凝土的性能特征 1 ) 塑性结构强 度。真空混 凝土 的塑性结构 强度对 加快施 工 速度 、 缩短施 工周 期 、 加 快模板 周转极 为有利 。2 ) 抗压强度 。混 凝土在真空脱水工艺的三大密实作用力下， 处于塑性状态的新拌 混凝土固相粒子问的空间被压缩， 因此， 真空混凝土中所需的充 填固相粒子之间， 并把固相粒子粘结起来形成初始结晶结构的水 泥水化产物， 比普通混凝土所需的显著减少。3 ) 耐磨性。混凝土 路面的耐磨性由混凝土的表面层结构特性所决定。真空混凝土 具有特别致密的表层结构， 所以其耐磨性大大高于普通混凝土。 4 ) 抗渗性。渗透系数与孔隙率和孑 l 径平方成正比， 孔径的影响比 孔隙率更大。实际上， 真空混凝土的孔隙率及孔径平均尺寸参数 都有很大程度的减少， 所 以真空混凝土的抗渗性优于普通混凝 土。5 ) 抗冻性。真空脱水使混凝土孔隙减少、 孔径变小、 密实度 增加、 毛细管水和游离水大量减少 ， 同时也基本消除了粗集料下 面的聚集水囊并加强了界面粘结， 因而减轻了混凝土受冻时结冰 膨胀所造成的危害 ， 增加了抵抗破坏的能力。所以真空混凝土的 抗冻性优于普通混凝土。6 ) 抗裂性。由于经真空脱水后的混凝土 内部 自由水大大减少， 所以， 因水分蒸发而引起的开裂的可能性大 大降低， 但是在施工中也要掌握好施工方法， 控制好工艺参数。 2 对路段工程施工应用真空吸水技术实例 于 g 2 0 5 线岩前段挑选两段需重铺的路段进行实验 ， 两段均 为水泥混凝土路面， 且均于气温较低的 1 2月施工， 前一段道路采 用普通技术浇捣混凝 土面层 ， 后一段 道路采用真空处理技术 浇捣 混凝土面层。混凝土真空吸水处理设备主要有专用真空泵、 吸垫 和配套机具。 1 ) 塑性结构强度。实际施工中， 采用真空处理技术的混凝 土， 马上具有一定的塑性结构强度， 用脚踩在上面基本无晃动， 而 且脚印很浅， 不需等待便可立即进行抹面操作。未采用真空处理 的普通混凝土则处于流塑状态， 在进行下一步的工作前需等待混 on pr e di c t i o n o f s e t t l e me nt r a t e o f s o f t r o a d b e d o n s o m e e x p r e s s r o a d s hen la n- gu a n ni zho n g - we i w ang zhu o - qi ab s t r a c t ：ta k i n g t h e s o f t r o a d b e d o f s o me b e a c h e x p r e s s r o a d a s a ll e x a mp l e ，t h e p a p e r a d o p t s t h e i n d e x me t h o d t o p r e d i c t t h e s e t t l e me n t r a t e ，wh i c h h a s b e t t e r f i t t i n g s i t u a t i o n，a n d h a s t h e c o n s i s t e n t c h a n g e t e n d e n c y o f t h e s e t t l c n e n t r a t e ，a n d t h e c a l c u l a t e d p a r a me t e r s a r e c o n s i s t e n t w i t h t h e g e o l o ac a l o b s e r v a t o r y r e s u l t s ， s o i t p r o v i d e s t h e r e f e r e n c e f o r t h e d y n am i c c o n t r o l o f t h e c o nst r u c t i o n p e r i od， a c h i e v e b e t t e r e c o n o mi c b e n e f i t sand c a n b el e a r n ed b y p e e r s ke y wo r d s ：sof t r o a d b e d，e x p r e s s r oad ，s e t t l e me n t r a t e ，set t l e me n t p r edi c t i o n，c o nst r u c t i o n p e r i o d 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 6 2 0 作者简介： 沈东1fl ! ( 1 9 6 9 一) ， 男 ， 工程师 ， 龙岩市公路局武平分局 ， 福建 武平3 6 4 3 0 0 第 3 6卷 第 2 9期 2 0 1 0年 1 0月 山 西 建 筑 shanxi archi te【 l l n e v0 1 3 6 no 2 9 oc t 2 0 1 0 2 8 3 文章编号 ： 1 0 0 9 6 8 2 5 ( 2 0 1 0 ) 2 9 0 2 8 3 0 3 影 响 沥 青 路 面 平 整 度 的 因 素 李 莉 摘要： 通过对路基和路面平整度、 沥青混凝土的拌和质量、 摊铺机械及摊铺工艺、 压实机械及碾压工艺、 纵横施工缝 的 处理等 的分析 ， 提 出了影响沥青混凝土路 面平 整度的 因素及相应 的解决处理 方法， 从 而提 高路面平整度 ， 延 长道路使 用 寿命。 关键词： 沥青路面， 平整度， 影响因素 中图分类号 ： u 4 1 6 2 1 7 文献标识码 ： a 沥青路面的施工影响因素很多， 单是路面平整度， 就与施工 人员素质、 路基施工质量、 桥头涵洞两段及桥梁伸缩缝的处理、 路 面底基层及基层的施工、 路面施工机械的选用、 测量放样及路面 材料的质量有关 ， 而这些恰恰就是影响路面平整度的主要原因。 凝土凝结。 2 ) 抗压强度。按照设计要求， g 2 0 5线岩前路段水泥混凝土 路面设计标号为 c 3 5 ， 即设计抗压强度为 3 5 mp a 。采用混凝土配 合比为水泥： 砂子： 碎石 1 ： 碎石2 ： 水 =1 ： 1 8 4 ： 1 9 1 ： 1 2 2 ： 0 3 9 9 ， 4 2 5 普通硅酸盐水泥用量为 3 7 8 k g m3 ， 减水剂 3 7 8 。施工时 气温为21 0， 送到实验室的试块为 1 5 c i n 1 5 c it i 的标准 正方体， 实验室测试出来的混凝土抗压强度见表 1 。由此可见， 真 空混凝土较普通混凝土具有明显的早强、 高强优势。 3 ) 耐磨性。真空混凝土与普通混凝土在施工完毕时表面无 明显差异， 但从侧面观察可以看出， 经过真空处理的混凝土在脱 水密实过程中形成了一层厚 2 c m3 c t n 、 结构特别致密 ， 对混凝 土耐久性十分有利 的表面层 。而普通 混凝 土如振捣 不充分 则粗 细骨料呈不均匀分布状态 。开放交通 1 年后 ， 采取 常规 施工 的路 段发现 1 5 块 板块表 面 明显 露 出粗骨料 ， 而采 用真 空吸水技 术 的 路段则未发生骨料外露现象。 4 ) 抗渗性。抗渗性和抗冻性是通过板块侧面孔隙的多少来 判断的。真空混凝土的孔隙较规则， 表面因有一层致密层故孔隙 较少， 同时随着深度的增加孔隙增大。普通混凝土的孔隙比较杂 乱 ， 比真 空混凝土 多且大。 由此 可见 ， 真空混凝 土的孔 隙率 比普 通混凝土明显减少， 故抗渗性优于普通混凝土。 表 1 不同混凝土抗压 强度及裂缝统计 抗压强度 a 裂缝数量 混凝土类型 3 d 2 8 d 2 8 d 1正 真空混凝土 3 0 5 4 6 1 6 l 1 普通混凝土 2 2 6 3 7 4 1 3 2 6 强度增加 3 5 2 3 5 ) 抗裂性。民生 路采用 不 同施 工工 艺 的两 段道路 在竣 工验 1 施工准备 阶段对路面平整度的影响 施工准备阶段不充分， 造成不合格材料进场 ， 进场的材料不 能做到每批检验 ， 含杂质过多， 拌和时沥青和骨料离析； 机械的检 查不仔细， 机械由于故障不能连续摊铺出现接缝过多； 有些地方存 收时和一年保修期满后作了裂缝的统计( 见表 1 ) 。显而易见， 采 用真空处理技术使得混凝土迅速具有抵抗开裂的塑性强度， 使之 更有效地预防裂缝的产生。 3结语 通过真空吸水技术在工程中的应用， 发现此项技术有以下特点： 1 ) 加快施工速度。真空吸水的混凝土为坍落度大的流动性 混凝土拌合物， 其浇筑 、 摊铺和振动时间较短便于操作。真空吸 水后可立即进行抹光， 缩短静停时间， 减少季节与气候条件的影 响， 可缩短工期。2 ) 提高楼板构件质量。采用真空吸水工艺的楼 板， 混凝土密实、 强度高， 材质均匀， 外形美观 ， 保证质量。加上极 易抹平、 压实、 提浆使混凝土表面的耐磨、 抗渗、 抗裂等耐久性能 均有较大提高。3 ) 节约原材料 ， 降低工程成本。采用真空吸水工 艺与普通生产工艺相比， 虽然增加了真空吸水设备费用 ， 但减少 了模板租赁费； 每立方米混凝土节约水泥 3 0 k g ； 施工速度快， 可 大大降低生产成本。 参考文献 ： 1 李延明， 武世平， 朱忠泽， 等 振动真空吸水混凝土地面施工 方法 j 施工技术， 2 0 0 5 ， 3 4 ( 8 ) ： 5 1 5 3 2 张建辉， 陈春秀 真空吸水在南水北调渠底衬砌工艺中的应 用 j 施工技术 ， 2 0 0 9 ， 6 ( 3 8 ) ： 5 5 3 5 5 5 3 侯立斌 水泥混凝土路 面真空吸水施工程序及应注意的问 题 j 内蒙古公路与运输， 2 0 0 4 ( 2 ) ： 2 8 2 9 4 隋玉平， 姜海燕 真空吸水混凝土地面施工技术 j 黑龙江 科技信息 ， 2 0 0 8 ( 2 2 ) ： 2 4 3 5 潘 攀 农村公路 建设应推广使 用混凝土真空吸水工艺 j 珠江现代 建设 ， 2 0 0 6 ， m ( 5 ) ： 3 2 3 3 ap pl i c a t i o n o f c o n c r e t e v a c u u m a b s o r pt i o n t e c h ni qu e i n r o a d c o ns t r u c t i o n s hen do n g - wa n g ab s t r a c t ：th r o u g h c o mp a r i s o n a n d a n a l y s i s o n t h e t h e o r y r e s e a r c h a n d g2 0 5 l i n e c o n s t r u c t i o n e x a mp l e ，i t d i s c u s s e s t h e p l a s t i c s t r u c t u r e s t r e n g t h o f t h e c o