淺析道橋快速修補(bǔ)商品混凝土的制備方法
摘要：本文主要根據(jù)混凝土道橋修補(bǔ)工程的需要，從而開(kāi)發(fā)了道橋快速修補(bǔ)商品混凝土制備技術(shù)，然后提出了該特種混凝土在拌制、運(yùn)輸及澆筑施工中的技術(shù)要求，最終實(shí)現(xiàn)了水泥基快凝快硬類(lèi)混凝土由現(xiàn)場(chǎng)攪拌到商品供應(yīng)的轉(zhuǎn)變。
關(guān)鍵詞：道路橋梁 制備技術(shù) 商品混凝土
近些年來(lái)，公路、高速公路、城市立交橋、市區(qū)街道及環(huán)城公路等新建工程接連不斷;并且，隨著車(chē)速加快及大型車(chē)輛的增多，原有路面損壞加速、加重，維修工程量相當(dāng)繁重。以往，對(duì)于損壞的混凝土路(橋)面，一次性修補(bǔ)面積多為幾平米到數(shù)十平米，混凝土方量較小，一般使用具有快凝快硬、早強(qiáng)高強(qiáng)的水泥基材料，現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土、人工澆筑。但現(xiàn)在情況不同了，出于環(huán)境保護(hù)的要求，特別在市區(qū)交通要道改造工程中，常常不允許現(xiàn)場(chǎng)堆積砂、石、水泥，不允許現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土，無(wú)論混凝土用量多少，必須考慮供應(yīng)商品混凝土;而且，社會(huì)效益第一，要求在不阻斷交通或短時(shí)間阻斷交通的'條件下進(jìn)行搶修，4～6h實(shí)現(xiàn)開(kāi)放交通。通過(guò)大量的試驗(yàn)研究，我們開(kāi)發(fā)了道橋快速修補(bǔ)商品混凝土制備技術(shù)，在冬季與春季兩種環(huán)境溫度下施工，獲得良好效果。
一、主要組分
道橋快速修補(bǔ)混凝土是特種混凝土，與普通混凝土的共同之處在于使用相同的砂、石、水拌制，但其區(qū)別卻是根本性的，它使用的膠結(jié)材料與化學(xué)外加劑均具有特殊性和專(zhuān)用性。在膠結(jié)材料方面，它使用雙組分水泥，以高強(qiáng)度等級(jí)的快硬硫鋁酸鹽水泥為主要組分，硅酸鹽水泥為輔助組分;在力學(xué)性能方面，它要求4h或6h強(qiáng)度;在工作性能方面，坍落度損失要低，并需要分階段調(diào)整凝結(jié)時(shí)間。
(1)膠結(jié)材料。以混凝土道橋快速修補(bǔ)材料為基礎(chǔ)，進(jìn)行改性研究，將其分解為“膠結(jié)材料-低坍損緩凝泵送劑-促凝增強(qiáng)劑”三個(gè)部分，以突破其凝結(jié)時(shí)間較短(20～30min)及只能現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土的局限性。
(2)SFP-Ⅱ低坍損緩凝泵送劑。將減水劑、保塑劑、緩凝劑與引氣劑復(fù)合成專(zhuān)用粉狀“低坍損緩凝泵送劑”，在拌制商品混凝土?xí)r按規(guī)定量加入，依施工環(huán)境溫度的不同，應(yīng)使混凝土初凝時(shí)間延緩至60～150min;考慮到運(yùn)距與塞車(chē)的影響，1h的坍落度損失應(yīng)低于15%;而且，這種緩凝作用在現(xiàn)場(chǎng)加入促凝增強(qiáng)劑后，應(yīng)能迅速停止或破壞，并且對(duì)快凝快硬性能的恢復(fù)以及早期強(qiáng)度的發(fā)揮不產(chǎn)生有害影響。
(3)SFP-Ⅳ促凝增強(qiáng)劑。混凝土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，往攪拌運(yùn)輸車(chē)中加入一定量的液態(tài)SFP-Ⅳ促凝增強(qiáng)劑，快速攪拌3min，在10min之內(nèi)將料卸完。開(kāi)始卸料時(shí)的坍落度控制指標(biāo)為150～180mm，初凝時(shí)間依工程實(shí)際情況及施工方要求可縮短至30～60min，在保證達(dá)到可靠的4h或6h強(qiáng)度的前提下，盡可能保證有較充裕的混凝土澆筑、抹平等操作時(shí)間。
(4)防凍劑。冬季施工時(shí)，選用非早強(qiáng)性防凍劑，摻量2.5%，與SFP-Ⅱ共同加入，不導(dǎo)致凝結(jié)時(shí)間和坍落度的明顯變化。由于SFP-Ⅳ有足夠的早強(qiáng)、增強(qiáng)與促凝性能，不主張?jiān)诎柚苹炷習(xí)r使用早強(qiáng)性防凍劑。如施工條件許可，也可將GD-1制備成液態(tài)防凍劑，在現(xiàn)場(chǎng)與SFP-Ⅳ共同加入。
二、如何制備道橋快速修補(bǔ)商品混凝土
(1)混凝土配合比。應(yīng)通過(guò)試配確定實(shí)用的混凝土配合比，強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，混凝土4h與6h抗壓強(qiáng)度應(yīng)分別高于25MPa與28MPa，4h與6h抗折強(qiáng)度應(yīng)分別高于3.5MPa與4.0MPa.當(dāng)要求4h抗折強(qiáng)度高于4.0MPa時(shí)，應(yīng)適當(dāng)降低W/B及提高SFP-Ⅳ加入量，混凝土澆筑操作時(shí)間縮短至20～30min。
(2)混凝土工作性能。根據(jù)試驗(yàn)室試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)施工的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，提出依施工季節(jié)不同所使用的混凝土工作性能控制指標(biāo)�；炷翑嚢铏C(jī)的卸出料稱(chēng)為新拌混凝土，運(yùn)至工地加入SFP-Ⅳ促凝增強(qiáng)劑后稱(chēng)為現(xiàn)場(chǎng)混凝土。在環(huán)境溫度條件下，新拌混凝土坍落度、凝結(jié)時(shí)間應(yīng)大于表中數(shù)值;現(xiàn)場(chǎng)混凝土坍落度、初凝時(shí)間應(yīng)大于表中數(shù)值，終凝時(shí)間應(yīng)小于表中數(shù)值。
(3)攪拌站用于制備道橋快速修補(bǔ)混凝土的所有設(shè)備，包括水泥散裝車(chē)、水泥儲(chǔ)倉(cāng)、螺旋輸送機(jī)、攪拌機(jī)、攪拌運(yùn)輸車(chē)等，均須予先清掃或清洗干凈，避免特種水泥膠結(jié)材料與普通水泥混放，避免該特種混凝土與普通混凝土混雜。不得使用清洗普通混凝土運(yùn)輸車(chē)后的高堿性水清洗裝運(yùn)該特種混凝土的運(yùn)輸車(chē)。
三、質(zhì)量控制
對(duì)膠結(jié)材料進(jìn)行物理與力學(xué)性能全項(xiàng)檢驗(yàn)。每一個(gè)工程所使用的混凝土配合比，必須預(yù)先進(jìn)行試配，依環(huán)境溫度的變化調(diào)整化學(xué)外加劑用量，務(wù)必使凝結(jié)時(shí)間與坍落度損失等指標(biāo)符合施工要求。每班檢驗(yàn)一次新拌混凝土初始坍落度及60min坍落度保留值。每2班檢驗(yàn)一次混凝土的4h、6h及1d抗壓強(qiáng)度。開(kāi)始拌制混凝土前，對(duì)設(shè)備、計(jì)量裝置及運(yùn)輸車(chē)輛進(jìn)行全面檢查，必須符合拌制和運(yùn)輸該特種混凝土的要求。
道橋快速修補(bǔ)混凝土的商品化，對(duì)于混凝土公路、橋梁及城市路面的搶建、搶修具有重要的推廣應(yīng)用意義，可以實(shí)現(xiàn)不斷交或短時(shí)間斷交施工，開(kāi)放交通快，利于環(huán)境保護(hù)，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益顯著。
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