二灰碎石范文10篇

时间:2023-03-15 11:09:44

二灰碎石范文篇1

关键词:二灰碎石配合比设计探讨

鉴于目前二灰碎石基层设计采用《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-93)存在着干缩裂缝较多,施工中石屑用量过大、来源困难、造价过高等问题,我所对一些发生基层裂缝的沥青路面进行了现场取样调查,并对沪嘉高速公路、济青高速公路进行了实地调查。同时,我们根据江苏实际情况采用多种配合比及集料进行配合比设计和无侧限抗压强度试验。现将我们对二灰碎石配合比设计的初步研究结果介绍如下,与大家共同探讨。

1横向裂缝是高等级公路沥青路面的主要缺陷之一

沥青路面裂缝尤其是横向裂缝,近年来已成为沥青路面的主要病害之一。不论其面层是国产沥青还是进口沥青,都会不同程度地出现横向裂缝。沪嘉高速公路1988年竣工通车后,1992年横向裂缝达300多条,1993年每隔12~20m一条,1994年每隔12~15m一条,全线已有1000余条横向裂缝,莘松高速公路1990年12月峻工通车,经过三年的通车使用,也出现了横向裂缝,200条,其共同特点是所有裂缝有些横向裂缝间距在12~15m之间,1994年裂缝约有都是上宽下窄,横向裂缝大都贯穿路面全宽。济青高速公路1993年底通车,在济南段(Ⅰ标段)也有横向裂缝。以上公路路面结构见表1。

表1

沪嘉高速公路

莘松高速公路

济青高速公路

4cm细粒式沥青混凝土

4cm细粒式沥青混凝土

4cm细粒式沥青混凝土

6cm粗粒式沥青混凝土

6cm粗粒式沥青混凝土

5cm粗粒式沥青混凝土

7cm沥青碎石

8cm沥青碎石

6cm粗粒式沥青混凝土

46cm二灰碎石

44cm二灰碎石

24cm二灰碎石

20cm砂砾

15cm砂砾

42二灰碎土

沪宁高速公路所做的试验路也出现了横向裂缝。这些裂缝的最终结果导致路面雨雪水不断下渗,行车后造成路面唧泥,最终导致路面损坏。

国外的观点是,半刚性基层在铺筑沥青路层之前或之后必然要产生裂缝,并造成反射裂缝,需经常采用加厚沥青面层来减轻反射裂缝。美、加、英、法、日、澳等国不少学者认为,要求沥青路面不裂是不可能的。由此可见,横向裂缝已成为沥青路面的主要问题之一,其发生是不可避免的,但尽可能减少并推迟其发生的时间则是可能的。

通过我们的初步研究分析来看,除施工质量外,二灰碎石中集料级配偏细是造成二灰碎石裂缝的重要原因。

2现有路面裂缝情况及原因分析

从我们对一个试验段沥青路面裂缝调查情况来看,裂缝大多为横向贯通裂缝,也有个别地方有纵向裂缝,大约5~10m一道,在全段分布,表面裂缝间隙大小不等,在0.1~2mm之间,且不论路堤高低均有裂缝存在,这就排除了沉降对裂缝产生的影响。在对钻孔所得芯样来看,无论二灰碎石厚度多少(20~33cm)其裂缝均从上到下全部贯通,且裂缝宽度较大,在1~2mm左右。大粒径集料在芯样中呈悬浮状,无嵌挤,属悬浮式二灰碎石。该试验段二灰碎石组成设计为石灰:粉煤灰:粒料-8:17:75,混合料中集料的颗粒组成采用交通部《公路路面基层施工规范》(JTJ034-85)规定(见表2)。

表2

通过下列圆孔筛(mm)

的重量百分率(%)

40

20

10

5

2

1

0.5

0.074

100

60~85

50~70

40~60

27~47

20~40

10~30

0~15

集料由3~4种不同规格组成,其施工集料筛分结果见表3。

表3

通过下列圆孔筛(mm)

的重量百分率(%)

40

20

10

5

2

1

0.5

0.074

99.6

73.0

51.9

41.2

29.6

27.1

20.3

9.1

其二灰碎石混合料筛分结果见表4。

表4

通过下列圆孔筛(mm)

的重量百分率(%)

30

25

20

15

10

5

2.5

1

0.5

94.94

91.44

83.34

73.34

62.84

50.14

39.74

36.04

27.54

监理及施工报告表明,二灰碎石基层、二灰土底基层和路基压实度、强度及弯沉均达到设计要求,且通车时间很短,荷载性裂缝可能性小,因此有必要对裂缝产生的原因进行深入的分析。

沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的,影响裂缝轻重程度的主要因素有沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件(特别是冬季气温及其变化)、交通量和车辆类型以及施工因素等。但就沥青路面开裂的主要原因而论,可以分为两大类:一类是荷载型裂缝,一类是非荷载型裂缝。试验段的裂缝属非荷载型裂缝,其缝上端开口宽、沿深度向下很快变窄即证明这一点。由下层裂缝促成面层由底到顶产生的裂缝称为反射裂缝。在新建公路中,半刚性基层温缩开裂和干缩开裂是引起反射裂缝的主要原因。

由于半刚性沥青路面具有很多的优点和明显的技术经济效益,国外高等级公路越来越多地采用半刚性基层沥青路面。长期以来,国外认为采用半刚性基层可避免沥青面层产生疲劳破坏的同时,普遍认为这种结构中沥青面层的裂缝是由半刚性基层引起的反射裂缝。壳牌沥青路面设计方法在概括各国的观点和使用经验时指出,水泥稳定基层上沥青路面的厚度取决于允许产生裂缝的程度,常在15~25cm之间变化。在第43届世界道路会议半刚性路面的综合报告中关于裂缝的论述仍是反射裂缝的概念。

国外在高等级公路上采用半刚性基层材料主要是水泥处治材料,它包括贫混凝土和水泥稳定粒料土,也有采用石灰粉煤灰集料或石灰、水泥、粉煤灰集料做沥青路面基层的,但规模要小得多。而我国沪嘉、西临、沪宁、莘松等高速公路都采用了含粉煤灰集料的半刚性基层沥青路面,因此反射裂缝是半刚性基层的一个主要特征。

从机理分析,半刚性基层材料的缩裂分为因温度变化而造成的温缩与因含水量变化而造成的干缩两种。水是影响此类材料温缩的主要因素,特别是在非饱水状态时影响较大。试验结果表明,当温度在0°~10°C时,在最佳含水量附近总出现最大的温缩系数。干缩的基本原理是由于水的蒸发而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间作用、材料矿物晶体或凝胶体间水的作用、碳化收缩作用等引起的整体宏观体积变化,结合料的矿物成分和分散度影响最大,集料可使干缩降低。可见初期养生不良或含增加对水的作用减少,龄期增加、强度提高水量太大必将导致很大干缩,特别是二灰碎石7d后干缩才趋于稳定。

3现行规范在二灰碎石集料级配设计中的问题

半刚性基层的一个核心问题是水的问题而水的多少与控制又直接与二灰碎石中石灰、粉煤灰和细料的含水量有直接关系。

交通部1985年颁布了《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-85)并在1993年进行了大幅度修订后颁布了新的《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-93)。其中对二灰碎石材料的要求主要是,二灰碎石材料用作基层时,混合料中集料的重量应占80%~85%,集料的最大粒径不超过30mm(方孔筛),如为圆孔筛,则最大粒径可为表列数值的1.2~1.5倍,其颗粒组成应符合2号级配范围(见表5)。如将其换算为圆孔筛则与JTJ034-85规范基本一致,因此不存在新老规范不一致的问题,而主要是过去我省在二灰碎石施工中未真正按规范要求施工而已。

表5

通过下列圆孔筛(mm)

的重量百分率(%)

40

30

20

10

5

2

1

0.5

0.07

100

90~100

60~85

50~70

40~60

27~47

20~40

10~30

0~15

规范在修订说明中指出,为了减少基层混合料在拌和、运输和摊铺过程中粗细集料的离析现象,减少拌和机的磨损以及为使基层具有较高的平整度,将用做高速公路和一级公路的基层集料的最大粒径缩小到方孔筛30mm。同时指出,当石灰粉煤灰与粒径之比15:85~20:80,并且在混合料中粒料起骨架、石灰粉煤灰起填隙和胶结作用时,称为密实式二灰碎石:当石灰粉煤灰与粒料之比为50:50左右,并在混合料中形不成骨架,而是悬浮在石灰粉煤灰混合料中时,称为悬浮式二灰粒料。悬浮式二灰粒料收缩性大,容易产生干缩裂缝,其最大干缩应变(827με)约为密实式二灰碎石的3倍(233~273με)。

从我所对12种不同级配的混合料击实后取样和现场取芯观察来看,现行规范中虽然粒料占80%,但粒料大部分由5mm以下石屑组成(约占50%左右),而30mm以上粒料很少(约占10%左右),这样必然造成粒料形不成骨架,石灰粉煤灰及石屑在起胶凝而不是填隙作用,只能是悬浮式二灰粒料。这种粒料的强度与刚度较大,特性更加接近水泥混凝土,其结果必然造成大量裂缝特别是后其裂缝的产生。加之由于细料偏多、压实后表面光滑、无石子外露,与沥青路面面层联结不利,面层的抗剪性能大大降低。而想通过行车使其石子外露不仅不切合实际,而且会产生基层表面的松散,这与规范设计相矛盾。

我省自1978年开始进行二灰碎石施工,迄今已有十几年了。以往由于公路等级不高,且多为边通车边施工,因此往往未按规范进行粒料级配设计,且多为2、4、6等单一级配,粗粒料约占二灰碎石70%~75%,从击实及现场取样结果可以看出,这种级配粒料在混合料中形成骨架。石灰粉煤灰起填充作用和胶结作用,可称为密实式二灰粒料。根据以往在沪宁二级公路及其它二级公路施工及使用情况来看,其收缩裂缝几乎没有或至少50m以上才会有一道。但按照现行规范,这种级配的强度难以达到要求,且平整度亦难以控制。

综上所述,在二灰碎石组成设计中存在较多的如强度、收缩裂缝、平整度、含水量控制等相互制约和矛盾的问题,如何把几者有机的统一起来,制订适合于江苏省高等级公路特点和要求的二灰碎石最佳组成、集料级配、裂缝防止和处理方法以及施工工艺是一个重要而紧迫的课题。

4对二灰碎石配合比设计的初步思路

为了解决好以上相互制约的几个问题,我们在进行二灰碎石配合比设计时。根据三个不变、一个控制、一个提高的原则,即保证80%以上粒料比例不变、0.8MPa无侧限抗压强度不变、集料连续级配不变,控制5mm以下粒料用量,提高2mm以上粒料用量。这样设计以嵌挤型代替胶结型,减少收缩,增大粗粒料用量,减少对水的敏感程度,减少整体材料的孔隙率、比表面积和含水量,大幅度降低干燥收缩,以适当级配代替单一级配,减少碎石单一缺少连接面易造成离析和平整度差的问题。

根据以上设计原则,我们对宁连一级公路连云港段二灰碎石级配进行调整,并通过了交通厅组织的专家评审。其混合料合成级配见表6。

二灰碎石混合料合成级配表6

通过下列圆孔筛的重量

(%)

40

30

20

10

5

2.5

0.5

0.074

中值

100

84.5

73.0

47.5

37.5

30

20

6.0

范围

100

71~98

58~88

35~60

30~45

25~35

10~30

3~9

为了对比推荐级配和规范级配以及单一级配的各项性质进行了室内试验(击实、抗

压强度、模量和干、温缩),结果见表7、表8。

各级配击实试验结果表7

级配含量

(%)

类型

项目

单一级配

规范级配

推荐级配

集料

组成

(%)

1-3碎石

100

10

37.5

1-2碎石

27.5

37.5

石屑

62.5

2.5

Ydmax(g/cm3)

2.01

1.96

2.01

WO(%)

8.9

9.3

9.4

注:混合料的配合比为8:12:20

强度、模量试验结果表表8

指标

龄期

级配

抗压强度

(MPa)

抗压回弹模量

(MPa)

7d

28d

90d

180d

90d

180d

单一级配

1.07

2.74

4.26

6.14

1240

1480

规范级配

1.56

3.92

5.82

8.06

2120

2410

推荐级配

1.23

3.12

5.29

7.54

1750

1980

注:以上数值均为代表值。

通过干缩和温缩试验绘制的各种级配图分别为干缩应变与时间变化(图1)、干缩应变与失水率关系(图2)、干缩系数与失水率关系(图3)、温缩应变与温度关系(图4)、平均温缩系数与温度关系(图5),图中1号为推荐级配,2号为规范级配,3号为单一级配。

室内试验表明各级配的7d无侧限抗压强度均满足要求,为进一步研究不同级配在施工中的可操作性和路用性能,我们在宁连一级公路南马段铺筑了试验路,试验路长度300m,三种不同级配的二灰碎石各100m,施工时间为1995年6月28日~7月9日。混合料的配合比均为8:12:80。施工过程的检测结果见表9、表10、表11。

平整度检测表表9

级配种类

平均值

标准差S

h=h+1.645s

技术标准

单一级配

6.4

3.12

11.48

<10mm

规范级配

4.9

2.10

7.95

<10mm

推荐级配

5.1

2.52

9.24

<10mm

工地7d无侧限抗压强度试验表表10

级配种类

试件个数n

平均值

标准差

偏差系数

Rd/(1-ZaCv)

单一级配

26

1.29

0.30

23.3

1.30

规范级配

13

1.62

0.193

11.9

1.0

推荐级配

26

1.25

0.229

18.3

1.14

弯沉检测表表11

级配种类

检测日期

平均值1

标准差S

1r=1+ZaS

备注

单一级配

1995.7.21

19.75

7.94

36

成型日期

1995.7.9

1995.9.24

9.64

4.12

18

1996.4.17

7.71

3.11

12

规范级配

1995.7.21

14

6.94

28

成型日期

1995.7.2

1995.9.24

7.52

3.09

13

1996.4.17

7.25

3.39

12.8

推荐级配

1995.7.21

17.6

4.50

27

成型日期

1995.6.30

1995.9.24

10.1

4.42

19

1996.4.17

6.86

3.18

12.1

由于条件所限试验路采用平地机施工,通过检测,推荐级配和规范级配的平整度(三米直尺)均能满足施工规范的要求,3种级配的7d无侧限抗压强度均满足要求,虽然早期弯沉表现各异,但后期弯沉基本相同。

试验路施工时正值高温多雨的季节,混合料的含水量较大,加之成型后未立即筑下封层,基层未做到保温养生,暴晒时间较长。在铺设下封层后2个月即在下封层上发现裂缝(此时尚未反射到中面层),经过一个冬季,裂缝有所增加,且全部反射到中面层。

规范级配的裂缝率(m/100m2)为15.5%、推荐级配的裂缝率为11.5%、单一级配的裂缝率为5.7%。而推荐级配在大规模推广生产时,由于含水量控制较好,因而反射裂缝率在4%左右。

试验路的裂缝率从另一个侧面也反映了集料级配对反射裂缝的影响程度。

通过室内试验和试验路的铺筑可见,以上设计思路是可行的,对于减少裂缝、减少石屑用量、方便施工是有利的。并且,在采用集中厂拌、摊铺机摊铺和加强施工控制前提下,其平整度和强度是能够达到设计要求的,而且压实后表面粗糙、石子外露对于沥青面层的联结也极为有利。

5试验路裂缝的处理

针对已出现的裂缝,我们采用具有国际先进水平的自粘式玻纤网进行处理,这在国内尚属首次。玻纤网是以高强度玻璃纤维做材质的一种新型加筋格栅,具有较大的抗拉强度及弹性模数、较低的延伸率,很高的熔点,是处治沥青混凝土路面反射裂缝的优良材料。玻纤网较一般加筋格栅最显著的特点是具有很高的熔点(1000OC以上),能够很好地满足沥青砼施工要求。一般的塑料加筋格栅在沥青的摊铺温度(130OC~160OC)下容易产生变形和老化,从而形成格栅与沥青混凝土的间隙,影响铺设效果。而玻纤网由于具有较高熔点,完全不会发生变形和老化,能够很好地同混合料结合,发挥最佳效应。

实践证明,自粘式玻纤网施工方便、粘附力强,在沥青砼摊铺和碾压过程中不会发生推挤和老化变形,是处理裂缝的优良材料。试验路反射裂缝于1994年底出现,经玻纤网处理后,于1996年10月8日通车。到现在尚未有裂缝反射到上面层,其效果非常理想。

6设计、施工、养护中半刚性路面荷载裂缝的防止方法

根据二灰碎石的干缩和温缩机理,我们在设计、施工、养护中通过采取以下措施,可使半刚性路面非荷载裂缝减少到最低限度。

6.1设计方面

(1)在进行半刚性路面的设计时,首先采用抗冲刷性能好,干缩系数与温缩系数

小,抗拉强度高的半刚性材料做基层。

(2)选用松驰性能好的优质沥青做沥青面层。

(3)在稳定度满足要求的前提下,应采用针入度大的沥青做沥青面层。

(4)应该采用合适的沥青面层厚度以保护基层不产生干缩裂缝并提供优良的行驶性能。

(5)为进一步提高表面层的抗温度裂缝性能,可以采用橡胶沥青或聚合物改性沥青在混凝土表面做一封层。

(6)在难以避免裂缝的地区,在沥青表面层碾压结束后,每隔一段距离锯一条横缝,缝深为深入基层厚度的1/3~1/2。

(7)采用较薄沥青面层时,用级配碎石中间层(12~15mm)。

(8)采用橡胶沥青面层(应力吸收膜)、玻纤网、土工织物、开级配沥青混凝土底面层。

(9)每隔8~12m锯一道深6~10cm假缝或预留缝。

6.2施工方面

(1)施工中的关键是保证在铺筑沥青面层之前,半刚性基层不产生收缩裂缝。

(2)在施工中严格控制碾压含水量。

(3)在制备沥青混合料过程中不使沥青过分老化,施工中加强碾压,使沥青混合料达到高的密实度,这些措施均有利于减少反射裂缝。

6.3养护方面

(1)半刚性基层碾压完成后,要及时养生,保护混合料的含水量不受损失,决不能让基层曝晒变干开裂。

二灰碎石范文篇2

关键词:路网改建工程;二灰碎石基层;施工工艺;质量控制

随着我国公路修筑技术的不断提升,现行技术规范、质量标准的日益完善,路面基层施工工艺及质量控制也提出更高的要求。目前在我国高级公路的施工中,二灰碎石基层是普遍采用的一种结构形式,它不仅具有良好的力学性能、整体性能以其承载力高、强度高、耐久性好、材料易选、造价较低、易于施工等优点被广泛推广和应用。本文将结合东营市路网改建中东青路改线工程的施工实践,对二灰级配碎石基层施工工艺及质量控制进行探讨,仅此提出作者的一些思路。现就施工工艺和质量控制情况作如下介绍:

1.施工工艺简介

1.1交验下承层:

二灰碎石基层施工前,必须先进行下下承层(土基或底基层)的交验,达到规范规定的标准后,方可进行二灰碎石基层的施工。

1.2二灰级配碎石基层放样:

将测量技术人员合理分工,对基层摊铺进行施工放样,以保证基层的宽度、厚度、高程以及设计要求的路拱,特别注意的是路线首尾平交路段的高程及纵横坡的量测工作。

1.3路肩土挡墙构筑:

施工时应先把摊铺段两侧挡墙构筑好,以创造摊铺施工的工作面。沿基层纵向测量定位,基层边线两侧再各加宽10cm,以保证二灰碎石基层的宽度,每20米设一处测量控制桩,再用模板支模,模板高度应高出基层摊铺松铺高度。挡墙构筑时应注意两点:一是支模板必须保持垂直性和顺直性,以保证基层的线性合理、边部不产生横向推移等质量问题;二是雨季施工必须每隔30M开一处横向排水沟,以防止路槽积水。

1.4混合料运输及摊铺:

采用两台ABG423型摊铺机、20辆斯太尔自卸车配合人工组合施工。

(1)混合料运至摊铺现场后应由专人负责指挥卸料,保证卸料均匀。严禁自卸车随意到撒余料以保证摊铺段的清洁。

(2)摊铺过程中,摊铺机行驶速度应控制在2~3m/min,以控制摊铺机行走平稳,从而保证路面平整度,同时实现连续摊铺。

(3)对人工进行合理分工,摊铺过程中,摊铺机前应有专人对堆料进行清理;摊铺机后应有专人进行补料和消除集料离析现象。

(4)整个摊铺过程,应由专业测量技术人员及时跟踪复验,以保证高程准确无误。

1.5基层碾压

为提高基层的压实度和平整度,东青路基层碾压进行了详细的安排,首先用小型东方红推土机进行稳压使粒料就位,以防止集料碾压时产生推移,再用12t三轮压路机静压2~4遍,然后用30t振动压路机进行密实度提高碾压,最后用胶轮压路机进行抛光碾压已达到最后的平整度及密实度收尾工作。

1.6接缝处理

(1)横接缝:靠近摊铺机当天未压实的混合料可与第二天摊铺的混合料一起碾压,但应注意此部分混合料的含水量,必要时,人工补充洒水。

(2)纵缝:应尽量避免纵向接缝。若不能,则纵缝必须垂直相接,不应斜接。

1.7养生及交通管制

碾压完成后,基层应立即覆盖土工布进行洒水养生,保持基层顶面湿润。养生时间,根据环境湿度而定,20℃以上时不少于7天。

基层完成段应实行交通管制,对于主要机动车交叉道路进行封闭。

质量控制

二灰级配碎石的质量应该从原材料、混合料配合比和施工过程三方面来加以控制。

2.1原材料

(1)石灰:本工程所用的石灰采用青州市石灰厂生产的生石灰,质量较好,各项指标均达到设计使用Ⅲ级石灰的要求。实测氧化钙以及氧化镁含量在56.9%(Ⅲ级灰为55%),生石灰一般在施工前两周进行充分消解。含水量以施工时天气而定,干燥和风大的情况下,含水量比其它情况高5%—10%。本文由中国论文联盟收集整理。

(2)粉煤灰:采用垦利热电厂粉煤灰,烧失量:18.7%(设计要求≤20%),细度:93.6%(0.3㎜筛)、76.2%(0.075筛),AI2O3、Fe2O3、SiO2总含量:74.6%(规范要求≥70%),以上各项指标均符合路面基层用粉煤灰技术要求。

(3)集料:集料均采用青州市石料厂生产的规格料,为石灰岩成份,由于料厂的石料不能满足级配的需要,采取掺配适当细料的方法来达到级配合理的要求,并严格控制含泥量在5%以下。由于级配合理,而使集料密实,所以使二灰碎石基层的收缩量变小,因而不容易产生收缩裂缝。

2.2配合比

采用嵌挤结构,即在混合料以中粒料形成骨架,石屑作为填充料,石灰、粉煤灰起到填空和胶结的作用。它具有两个优点,一是结合料用料量少可防止收缩裂缝的产生,二是压实后粒料颗粒之间的嵌挤作用,可提高基层的强度。根据工地实际,为满足强度的要求为原则,采取石灰:煤灰:碎石为5:15:80,其中碎石矿料配合比为16-31.5㎜:10-20㎜:5-10㎜:石屑=61.6:12.6:11.8:14,相应的各项指标为:设计抗压强度0.8Mpa,试件的平均值1.78Mpa,平均偏差系数17.2%,最大干容重2.08g/㎝3,最佳含水量10%,实测结果二灰级配碎石的强度在1.4—2.6Mpa之间,各项指标都满足了设计要求值,在施工中得到采纳,并收到了满意的效果。

2.3施工过程质量控制

严格按照上述的施工工艺操作,把握好各个施工环节。其控制目标主要有如下几个方面:

(1)高程控制。将摊铺段下承层按10m断面进行测量,根据测量数据以一个摊铺段作为调整对象,对局部超出标高段进行铣刨;对局部低洼处进行摊铺段整合,在保证摊铺段设计厚度、高程的情况下取平均厚度作为摊铺控制基准。摊铺时,采用挂线施工,钢丝高程为二灰碎石基顶标高再加虚铺高度(二灰碎石的压实系数与基层设计厚度的积为虚铺混合料厚度,本工程压实系数由试验段测定为1.33)。

(2)厚度控制。摊铺二灰级配碎石集料时可用带刻度的钢钎检测混合料的松铺厚度,终压结束后再用灌沙法检测压实度的同时验证压实厚度并做好记录。

(3)平整度控制。切忌存在基层不平用面层来补的错误认识。使用摊铺机摊铺集料时,摊铺机行驶速度应与拌和厂的生产能力相符合,应尽量减少停机次数。在二灰集料摊铺段碾压完成后应派专人用3米直尺进行检测。

(4)压实度控制。除严格按照上述施工工艺进行严格控制外还应注意避免过分依赖压路机的强振动性能提高压实度,以防止部分细集料上移而造成离析。在压实过程中发现离析或含水量过大的混合料要清除,并更换合格的混合料。压实结束集料表面应坚实平整无轮迹。

(5)强度控制。一是通过现场取具有代表性的二灰混合料试样,对试样进行制件,在标准养生完成后对试件进行强度试验。二是在二灰集料完成后的20~28d内对二灰碎石基层进行现场取芯。

3.结论

1、基层的质量与施工工艺、原材料质量及混合料的配合比等因素有密切关系。合格的原材料是质量优良的前提,合理的配合比是质量优良的基础,先进的施工工艺是质量优良的保证。

2、合理分配详细安排施工机械与人员,可以收到良好的施工效果。

3、精心组织合理优化,为加强目标控制的有效实施,制定科学的施工方案,使二灰碎石基层施工事半功倍。

参考文献:

1、CJJ4—97粉煤灰石灰类道路基层施工及验收规程(中国环境出版社)

二灰碎石范文篇3

关键词:二灰碎石最大干容重最佳含水量影响因素

1前言

击实试验是道路工程基层、底基层混合料试验中最基本的试验之一,通过击实试验确定不同组的强度特性、合、不同配比混合料的最大干容重和最佳含水量,进而对混合料变形特性、路用性能进行分析。

最大干容重直接影响工程施工质量控制、工程施工进度、工程造价。最佳含水量的多少直接影响二灰碎石中火山灰反应的进行程度,二灰碎石的强度力学特性、变形性能。混合料含水量越大,孔隙越多,将导致混合料整体强度下降,收缩增大。最大干容重、最佳含水量是基层工程质量的重要影响因素,本文一共做了9种配比,每一种配比做一组平行试验,每组有10个试件了最大干容重、最佳含水量与影响因素的关系,分析,用正交试验方法分析了不同含量的石灰、粉煤灰、细料对最大干容重和最佳含水量的影响程度、确定影响最大干容重、最佳含水量的主要因素,为材料组合和配合比的选择提供依据。

2原材料性质

2.1石灰

试验用的石灰是扬州产生石灰,有效CaO+MgO含量为81.5%,未消解残渣含量9.7%。

2.2粉煤灰

试验用的粉煤灰是扬州热电厂粉煤灰,其主要化学成分(%)颗粒组成分别列于表1、表2。

粉煤灰的主要化学成分(%)表1

成分

SiO2

Fe2O3

AL2O3

TiO2

CaO

Mg0

TsO3

灼减

含量

55.94

9.49

21.19

0.74

3.75

0.89

0.53

6.42

粉煤灰的颗粒组成(%)表2

粒径分布

>2mm

2mm~0.074mm

0.074mm~0.002mm

<0.002mm

含量

4.9

68.4

26.6

0.1

从表1、表2可见,各种氧化物的总含量超过85%,属于典型的硅铝粉煤灰。粉煤灰中小于0.075mm的颗粒含量为26.7%,可见本研究所用的粉煤灰颗粒较粗。

2.3粗集料、细集料

试验所用的集料是扬州产的石灰岩,它们分别俗称为2-4-6(cm)碎石、1-3(cm)碎石、米砂、石屑,它们的筛分结果如表3。

集料的筛分结果表3

孔径(mm)

通过量%

集料名称

40

30

20

10

5

2

1

0.5

0.075

2-4-6碎石

100

69.9

9.1

1-3碎石

100

95.2

28.7

2.5

米砂

100

96.5

63.6

15.5

石屑

100

56.9

39.1

22

3.2

3试验方法

把试验需要考察的结果称为指标,影响试验指标的因素称为因子,因子所处的状态称为水平。影响程度势必对于石灰、粉煤灰、细料三个因素,如果单独考察某一个因素的增加试验量。鉴于此,此项试验采用正交试验方法,即对于各种影响因素安排不同的水平,利用现成的正交表,直接安排试验计划,这样既可以考察各种因素对强度的影响,又大大减少了试验量,使试验在“质”和“量”上得到保证。

3.1确定因子和水平

由于本试验只考察3个参数:石灰、粉煤灰、细料,对最大干容重和最佳含水量的影响,故而碎石的配合比因子有3个:石灰-A,粉煤灰-B,细料-C。参考现有的各种二灰和集料级配,结合具体情况,本试验拟定因子和水平如表4。

因子水平表表4

因子

水平

石灰

(A)

粉煤灰

(B)

细料

(C)

1

3.5%

8%

18%

2

5%

11%

23%

3

6.5%

15%

28%

3.2选用正交表

根据因子水平选择正交表,选择的原则是试验的水平应等于正交表的水平,试验的因子个数应小于或等于正交表的列数。本试验属于三因子三水平试验,应选Lg(34)正交表

3.3表头设计

将因子水平表中的各因素放在正交表适当的列上称为表头设计。由于本试验的因子间无交互作用,故表头设计如下,因素A,B,C分别置于Lg(34)的1、2、3列上,第4列上为空白列。表头设计如表5。

表头设计表5

列号

1

2

3

4

因子

A

B

C

3.4试验方案

将试验因子和水平依次列入正交表中即构成试验方案。如表6。

试验方案表6

因子

水平

试验号

石灰

(A)

粉煤灰

(B)

细料

(C)

W1

1(3.5%)

1(8%)

1(18%)

W2

1(3.5%)

2(11%)

2(23%)

W3

1(3.5%)

3(15%)

3(28%)

W4

2(5%)

1(8%)

2(23%)

W5

2(5%)

2(11%)

3(28%)

W6

2(5%)

3(15%)

1(18%)

W7

3(6.5%)

1(8%)

3(28%)

W8

3(6.5%)

2(11%)

1(18%)

W9

3(6.5%)

3(15%)

2(23%)

4试验结果及分析

本次试验严格按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》JTJ057-94所述方法,对9种配比混合料做重型击实试验,得到混合料的最大干容重Yd和最佳含水量Wo。有关试验方法请参考文献[1]

4.1试验结果(见表7)

击实试验结果表7

代号

混合料配比

(石灰:粉煤灰:细料)

碎石

的含

(%)

5mm以下

集料的

通过量(%)

最佳

含水量

Wo(%)

最大干容重Yo

(g/cm3)

W1

3.5:8:18

88.5

20.3

7.0

2.235

W2

3.5:11:23

85.5

27

8.1

2.147

W3

3.5:15:28

81.5

34

9.6

2.089

W4

5:8:23

87

26.4

7.8

2.204

W5

5:11:28

84

33

8.4

2.103

W6

5:15:18

80

22.5

9.2

2.096

W7

6.5:8:28

85.5

32.7

9.1

2.139

W8

6.5:11:18

82.5

21.7

9.0

2.099

W9

6.5:15:23

78.5

29

9.9

2.065

4.2试验结果分析方法

正交试验分析方法有二种:一是直观分析法,二是方差分析法,其中直观分析法比较简单易懂,只要对试验结果作少量计算,通过综合比较,便可得到最佳配比和因素影响程度,但直观分析不能估计试验过程及试验结果测定中必然存在误差的大小,也就是说不能区分某因素各水平所对应的试验结果间的差异究竟是由因素水平不同所引起的,还是试验误差所引起的。而方差分析法正好弥补这个不足,是将因素水平变化所引起的试验结果间的差异与误差波动所引起的试验结果间的差异区分开的一种数学方法。本文采用直观分析方法分析试验结果,并运用方差分析法进行验证,关于二种方法的详细介绍请参考文献[2],正交试验分析方法计算结果见表8。

正交试验分析方法计算结果表8

指标

石灰A

粉煤灰B

细料C

3.5%

5%

6.5%

分析方法

8%

11%

15%

分析方法

18

23

28

分析方法

Ⅰ1

/3

Ⅱ1

/3

Ⅲ1

/3

R

Sa

Ⅰ2

/2

Ⅱ2

/3

Ⅲ2

/3

R

Sb

Ⅰ3

/3

Ⅱ3

/3

Ⅲ3

/3

R

Sc

Yo

2.1

57

2.1

34

2.1

01

0.0

56

0.0

05

2.1

93

2.1

16

2.0

83

0.1

09

0.0

19

2.1

43

2.1

39

2.1

10

0.0

33

0.0

02

Wo

8.2

33

8.4

67

9.3

33

1.1

2.0

16

7.9

67

8.5

9.5

67

1.6

3.9

82

8.4

8.6

9.0

33

0.6

33

0.6

29

基中R为直观分析法中的极差,描述试验点分散幅度的量。R值越大,表明试验点分散幅度越大。其分散程度的极差也大,那么,该因素对指标影响程度就大,对三个因素A,B,C中R值最大的因素为主要因素。结合正交表表6、表8。

Ij:为第“J”列“1”水平所对应的数据之和;

IIj:为第“J”列“2”水平所对应的数据之和;

IIIj:为第“J”列“3”水平所对应的数据之和;

S:为因素变动平方和,较大者为主要影响因素。

4.2.1最大干容重与因素的关系

通过绘制的最大干容重与因素关系图图1、图2、图3(Y轴为右侧坐标轴),可以发现,随着石灰、粉煤灰、细料的增加,最大干容重呈下降趋势,但表现各异。最大干容重与石灰用量近似线性关系;随着粉煤灰的用量的增加,最大干容重直线下降,且下降幅度较大;随着细料的增加,最大干容重也呈下降趋势,下降幅度并不大。尤其当含量由18%增至23%时,下降幅度最小,每个百分含量为0.00008g/cm3,当从23%至28%,下降为0.0058g/cm3,从下降幅度看,粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。产生上述现象的原因是:首先,由于在整个混合料的组成中,石灰,粉煤灰的密度小于细料的密度,细料密度又小于碎石的密度,它们含量的增加势必会造成混合料中其它组分的减少进而影响最大干容重。石灰、粉煤灰二者的密度相差不大,混合料中粉煤灰与石灰所占的比例为2:1至3:1,粉煤灰在“量”上要大于石灰的。故粉煤灰对最大干容重的影响要大于石灰对最大干容重的影响,从图中也可以发现,图2的曲线要比图1中的曲线下降趋势明显。对于细料由于它的密度大于石灰、粉煤灰而小于碎石,故细料含量的变化对最大干容重有影响但不如石灰、粉煤灰含量变化的影响大。对于整个混合料来说,5mm以上的碎石形成骨架,而石灰、粉煤灰起“填充”作用,当细料含量由18%至23%时,曲线近似水平,说明此时细料也用于填充,而当细料含量由23%至28%时,曲线变化明显,说明混合料的骨架作用被破坏,混合料中5mm以上颗粒被5mm以下颗粒代替,进而影响混合料的最大干容重。由此可见粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。通过级差计算(见表8)因素B的级差0.109,而因素A的R值为0.056,C的R值为0.033,三个因素对最大干容重影响程度大小依次为粉煤灰大于石灰,石灰又大于细料。其中粉煤灰为主要影响因素。同时,方差分析方法也证明了粉煤灰是影响最大干容重的主要因素。

4.2.2最佳含水量与因素的关系

通过绘制含水量与因素关系图,可以发现,随着石灰用量的增加,含水量在3.5%~5%的范围内变化较小,在5%~6.5%范围内变化较大,含水量与粉煤灰用量近似线性关系;当细料由18%增至23%时,含水量基本未变,由23%增至28%时,含水量增加幅度稍大,为什么会出现上述现象呢?从混合料的组成来看,石灰、粉煤灰的颗粒组成较细,比表面积较大,容易吸收水分,故从图中可以看到图1、图2中曲线的斜率要比图3中的大。粉煤灰是亲水性材料,持水率较高,极易吸收把持水分,工地上粉煤灰含水量可达30%以上,从文献[3、4]中粉煤灰的击实试验可以看出,含水量与干容重的关系曲线比较平缓,说明适宜压实所需的含水量范围幅度大。随着石灰、粉煤灰,细料用量每增加一个百分含量,含水量变化的幅度分别为0.367,0.228,0.063。根据这3个数据,同时石灰的比表面积要比粉煤灰的大,从这个角度来说,石灰是影响混合料含水量的主要因素,然而从二灰碎石混合料整体角度来说,粉煤灰是影响混合料含水量的主要因素,因为石灰的比表面积虽然比粉煤灰的大,但二者相差并不明显,在混合料中粉煤灰所占的比例要远大于石灰,二者的比例通常为1:2或1:3。,由于石灰,粉煤灰的比表面积要远远大于细料的比表面积,所以细料含量的微小变化对含水量的影响并不如石灰、粉煤灰明显。当细料的含量由18%增至23%时,对含水量基本没什么影响,说明此范围内混合料所含水量基本被石灰粉煤灰所消耗,当细料由23%增至28%时,含水量增加幅度很大,细料成为“多余的细料”,势必要吸收水分。通过级差计算(见表8),因子A的R值为1.1,因子B的R值为1.6,因子C的R值为0.633。三因子对最佳含水量的影响程度大小依次为粉煤灰大于石灰,石灰又大于细料,即粉煤灰为主要影响因素,同时方差分析也证明了粉煤灰是影响最佳含水的主要因素。

5结论

通过上述分析可以得出以下结论:

(1)从指标(最大干容重、最佳含水量)与影响因素(石灰、粉煤灰、细料)的关系图1、图2、图3来看,随着影响因素含量的增加,最大干容重减小,最佳含水量增大,两个指标变化幅度随因素而异。

(2)从二灰碎石混合料整体角度来看,粉煤灰是二灰碎石最大干容重、最佳含水量的主要影响因素;从相同的因素含量变化来看,石灰是二灰碎石最大干容重、最佳含水量的主要影响因素。

(3)从二灰碎石混合料整体角度来看,石灰、粉煤灰细料对最大干容重、最佳含水量的影响程度依次为粉煤灰最大、石灰次之,细料最小。

二灰碎石范文篇4

关键词:土工布沥青混凝土路面反射裂缝防治

近年来,为满足公路运输的需要,我国在重交通、大交通量的路段上,大力发展水泥混凝土路面。到1997年底,全国水泥混凝土路面里程已达68740km。由于80年代初期修建的水泥路面设计标准偏低、板块偏薄,有的路段出现了不同程度的损块,已不能适应重交通运输的需要。为适应国民经济发展的需要,在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层,可提高水泥路面的使用功能,改善路面的平整度,但如何防止反射裂缝的发生,是道路工程中遇到的一个新课题。

1试验方案的提出

(1)宁杭公路江苏境内句容-宜兴段全长137km,1986~1992年在旧沥青路面(原路基宽10~12m,路面宽7~9m)上相继修建为水泥混凝土路面。主车道宽9m,基层采用混灰结碎石或掺灰塘渣,路面板厚22cm;2×4m宽硬路肩,下基层为石灰土,上基层泥灰结碎石,表面铺3cm沥青表面处治。

(2)由于近10年来,宁杭线交通量猛增,已达13237辆/d,且重载车辆较多,超载严重,导致该线水泥路面严重损坏。

(3)为改善宁杭线的路面状况、提高通行能力,对旧的水泥路面采用冲击锤,将病害板块破碎成混凝土块,用水泥砂浆灌浆,振动压路机碾压成型,翻挖硬路肩,用石灰土、二灰碎石进行补强,将硬路肩改造成行车道。使路面达到16m宽,构成4个车道;全幅16m宽,铺筑20cm厚二灰碎石补强层;加铺9cm沥青混凝土面层;维修挡土墙,使挡土墙顶面与路面边缘坡度一致;在挡土墙外侧做2m宽的绿化带。

(4)宁杭公路南渡段,由于集镇路面设计标高受到限制,增加20m二灰碎石补强层将影响南渡镇的总体规划,慢车道两侧的房屋地面标高将低于路面标高29cm,会妨碍集镇居民的正常生活。在水泥路面上直接加铺沥青面层,将面临如何防止沥青混凝土路面反身裂缝的问题。

(5)宁杭公路南渡集镇段全长1.44km,主车道路面宽度14m,原水泥混凝土路面板厚22cm。由于路面基层采用泥灰结碎石结构,水稳性较差。加之路面排水不良,造成中间9m宽的路面板块严重损坏。有32%的板块出现了断板、唧泥、脱空、沉陷等不同程度的损坏。

(6)鉴于南渡镇的特殊情况,为了不影响南渡镇的镇区规划,减少工程量,保证行车通畅,防止半刚性基层与刚性板之间、以及水泥板块之间的接缝出现反射裂缝,采取翻挖破碎板、铺筑二灰碎石补强层、铺设土工布、加铺沥青混凝土面层的试验路方案。

2老路补强

(1)因主车道二侧的2×2.5的水泥混凝土板块损坏较少,故采用液压镐破碎、凿除旧混凝土病害板,清理路槽,用二灰碎石补强基层。

(2)基层补强。由于基层损坏较严重,且破坏深度不等,为便于排水,故对软弱的部份先采用二灰碎石补强,然后再统一采用用22cm厚的二灰碎石层进行补强,并与原水泥混凝土板标高一致。二灰碎石施工中采用压路机进行碾压,对压路机碾压不到的部位,应挖除二灰碎石并用C15贫混凝土补强。

(3)表面处治。为保证通车,做一层1.5cm的表面处治。先在二灰碎石基层上洒一层沥青(1.5kg/m2),然后撒一层粒径为S10的碎石(15m3/1000m2),再洒第二层沥青(1.1kg/m2),最后再撒粒径为S12石屑(8m3/1000m2)。

3基层弯沉测量

采用BZZ-100型、后轴重10t的标准车,5.4m的长杆弯沉仪,每隔20m对路面基层进行弯沉测量。共测n=240个点,平均弯沉为=0.245,均方差δ=5.32,计算代表弯沉为δ=0.333mm。其中混土板占1/3,混土板测定点n=28,平均弯沉为=0.104,均方差为δ=5.5,代表弯沉为l代=0.196mm。其中>0.10mm占34.62%,≥0.15mm占11.54%,≥0.20mm占7.69%,≥0.30mm占2.56%。从实测数据发现,混凝土板弯沉较大点处,其相邻的二灰碎石弯沉几乎与之相等,弯沉差仅为0.02mm,最大不超过0.06mm,初步分析,很可能因路面底基层强度低而引起。

4铺设土工布

4.1铺筑沥青混凝土面层

由于旧水泥路面与二灰碎石基层相接处平整度达不到5mm的指标,表面处治平整度较差,一般为8mm左右,且表处表面较粗糙,直接粘土工布不易粘牢,故首先铺筑沥青混凝土下面层。在表处和旧水泥路面上洒一层粘层沥青,沥青用量为0.5kg/m2,用摊铺机铺筑半幅7m宽AC-20Ⅰ型沥青混凝土上面层。用压路机碾压密实,待沥青路面冷却后,开放交通,然后再摊铺另外半幅7m宽沥青混凝土下面层。

4.2土工布技术要求

(1)土工布厚度应薄,一般2mm左右,以便于摊铺。

(2)土工布抗拉强度应大,纵向≥400N/5cm,横向≥280N/5cm,抗变形能力强。

(3)土工布熔点≥230℃。

(4)土工布应拉毛,便于与沥青混凝土粘结。

4.3铺筑土工布

(1)在沥青混凝土路面上用小型沥青洒布机按1.0kg/m2洒布粘层沥青,幅宽为3.8m。

(2)采用土工布铺筑设备,人工一次摊铺土工布。对不平整处,应用推杆推平,如遇到弯道,应将弯道内侧的土工布用剪刀裁开,然后将一侧摊平,涂刷沥青,再将另外一侧叠盖搭接。

(3)一卷土工布摊完后,再喷洒另一幅土工布下的粘层沥青,为确保土工布20cm的搭接,要在前一幅摊好的土工布之上边部洒20cm宽的沥青带,然后再摊铺第二幅土工布,土工布纵向搭接不小于20cm。

4.4铺筑沥青混凝土上面层

当二幅土工布铺筑后,可摊铺沥青混凝土上面层。

(1)在土工布的起始端要用铁钉固定,并洒一层粘层沥青。

(2)禁止汽车在土工布上刹车、转弯、调头。

(3)当土工布被汽车拉起,应立即用摊杆推平。

(4)用沥青混凝土摊铺机摊铺沥青混凝土路面。

5试验路检测

(1)弯沉测定。试验路铺筑后,用BZZ-100型标准汽车、5.4m长杆弯沉仪,每隔50m测定混凝路面弯沉值。

(2)实侧弯沉和平均弯沉I=11.51,均方差δ=2.22,代表弯沉I代=15.15mm。

(3)按理论计算,在老路上(δ=0.333mm)加铺10cm沥青混凝土,计算弯沉到达0.25mm,增加一层土工布计算弯沉值能达到0.15mm,相当于增加了8cm厚的沥青混凝土,实测数据表明>0.10mm的点占2.8%;≥0.15mm的点占2%,≥0.30点占1.1%。

(4)平整度测量。采用八轮仪测定路面平整度,原路面平整度较差,三米直尺8mm,经加铺沥青面层后平整度均方差为δ=1.03mm。通过几个月的行车,目前尚未发现反射裂缝。

6结束语

通过宁杭公路南渡集镇段试验路可见:

(1)对破碎混凝土板要挖除,并补强基层,对连续三块完好板可予保留;对板下脱空应进行板下封堵。

(2)对较长的路段基层补强可采用半刚性基层,在半刚性基层与水泥混凝土板交界处,应将压路机不易压实的部位的二灰碎石凿除,并用C15贫混凝土浇筑齐平。

(3)对老混凝土板接缝应加灌沥青,可有利于排水。

(4)应完善纵、横向排水系统,以保证路基稳定。

(5)在老水泥路面上先摊铺沥青下面层,然后再铺土工布,便于调平老路面,并使土工布粘平、粘牢。

二灰碎石范文篇5

关键词:水泥粉煤灰应用技术

0简述

梨温高速公路是国道主干线上海至瑞丽公路江西境内的一段,全长244.749km,其中K125+000~K149+500段经过贵溪市,贵溪市火力实业总公司有大量的粉煤灰(湿排灰),考虑到因地制宜,就地取材的原则,该段路面基层设计时决定利用粉煤灰作为稳定材料,但梨温公路沿线石灰来源相当困难,并且在工艺流程中处理石灰的消解,过筛有相当的难度,在单位时间内所需供灰量大,而且需要大量的储料棚以及环境污染等问题,为了寻求改善和简化施工工序,又要力争在不增加工程造价,不降低质量标准的前提下,我们决定用水泥替代二灰结构中的石灰,笔者通过在梨温高速公路建设过程中的实践形成了一套水泥粉煤灰稳定碎石基层的技术要求。

1原理分析

粉煤灰中含有大量SiO2、AL2O3等能反应产生凝胶的活性物质,它们在粉煤灰中以球形玻璃体的形式存在,这种球形玻璃体比较稳定,表面又相当致密,不易水化,水泥粉煤灰早期反应主要是水泥遇水后产生水解与水化反应,水泥水化生成硅酸钙晶体,这些晶体产生部分强度,同时水泥水化生成氢氧化钙通过液相扩散到粉煤灰球形玻璃体表面,发生化学吸附和侵蚀,生成水化硅酸钙与水化铝酸钙,大部分水化产物开始以凝胶体出现,随着凝期的增长,逐步转化为纤维状晶体,并随着数量的不断增加,晶体相互交叉,形成连锁结构,填充混合物的孔隙,形成较高的强度,随着粉煤灰活性的不断调动,使水泥粉煤灰不仅有较高的早期强度,而且其后期强度也有较大提高。

2初定技术规范

众所周知,水泥粉煤灰稳定碎石结构目前尚无相应的技术标准及规范,但从上述原理分析上看,水泥与粉煤灰和石灰与粉煤灰的反应机理很相似,都实际上是氢氧化钙与粉煤灰玻璃体的反应,只不过水泥能够形成较高的早期强度,因此在工程初期我们综合参考石灰粉煤灰稳定碎石及水泥稳定碎石的相关技术标准及规范,决定暂时按下述要求进行配合比设计及试验段施工。

2.1原材料质量要求

2.1.1水泥:采用水泥稳定土基层技术规范中关于水泥的质量要求

2.1.2粉煤灰:采用石灰粉煤灰稳定土基层技术规范中关于粉煤灰的质量要求。

2.1.3碎石:采用石灰粉煤灰稳定土基层技术规范中关于碎石的质量要求。

2.2其他质量要求

2.2.1根据《公路路面基层施工技术规范》的规定梨温高速公路设计累计标准轴次超过12×106次,同时考虑工程进度的要求决定下基层7天无侧限抗压值≥3Mpa,上基层7天无侧限抗压值应≥4Mpa。

2.2.2水泥粉煤灰与集料的比初步采用20:80~15:85。

2.2.3集料级配采用规范级配的中值。

3配合比设计试验

按照上述要求,进行了配合比组成设计试验,测定不同的水泥、粉煤灰剂量的七天无侧限抗压强度。

采用水泥+粉煤灰占总量的15%、20%,水泥剂量为3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%分别进行试验。具体试验数据如表1:

从上表可见碎石的用量对混合料的强度影响很大,在水泥剂量不变的情况下碎石用量从85%减少到80%,其七天强度下降28.8%。如果碎石用量为80%,水泥用量即使达5.5%,其七天强度也不能达到规范对上基层的强度要求。当然从经济效益上分析,碎石用量从85%减少80%,材料成本将减少2.3%,其原因是一来粉煤灰比碎石单价便宜,二来是混合料中粉煤灰含量越多,混合料的最大干密度就越小,每立方米混合料所需材料越少。所以综合考虑将配合比暂定为下基层水泥:粉煤灰:碎石=4:16:80,上基层水泥:粉煤灰:碎石=5:10:85。

参考水泥稳定碎石中心站集中厂拌法施工规范进行施工,在采用上述配比施工的上、下基层都不同程度的出现了较多的开裂现象,特别是上基层平均每5~10m一道横向贯穿裂缝。针对这个问题,我们对水泥粉煤灰稳定碎石的开裂机理及防治办法进行了专项研究。

4开裂机理分析

水泥粉煤灰稳定碎石混合料产生开裂的原因是因为受到温缩和干缩的综合作用,但施工期间气温逐渐升高,因此主要是干缩造成了开裂。

水泥粉煤灰稳定碎石混合料经拌和压实后,由于蒸发和混合料内部发生水化作用,混合料的水份会不断减少。由于水的减少而发生的毛细管作用、吸附作用、分子间力的作用,材料矿物晶体或凝胶体间层间水的作用和碳化收缩作用等都会引起水泥粉煤灰稳定碎石材料产生体积收缩,其干缩性的大小与水泥、粉煤灰剂量,碎石粒料的含量,混合料中小于0.075mm的细颗粒的含量相关,针对上述原因我们进行了大量的试验分析。

4.1干缩系数试验

4.1.1不同水泥剂量对干缩系数的影响

4.1.2粒料含量与干缩温缩系数的关系

4.1.3集料级配及含量与干缩系数关系

对于水泥粉煤灰稳定碎石,采用5%的水泥剂量,当级配采用规范级配的上、中、下限时其干缩系数,分别为60×10-6、40×10-6、30×10-6。

二灰:碎石=15:85与二灰:碎石=20:80时,7天龄期的最大干缩应变和平均干缩系数为233×10-6、273×10-6、65×10-6、55×10-6。

4.2试验数据分析

4.2.1水泥剂量从5%增加到6%和7%,干缩系数增加20%和30%。所以在保证设计强度的情况应尽量控制水泥剂量,实际最大水泥剂量不能超过5.5%。

4.2.2在水泥剂量不变的情况下,粉煤灰剂量增大5%,干缩应变增加17%,干缩系数增加18%。所以粉煤灰应尽量少用,综合经济效应及强度要求,粉煤灰用量在8%-10%之间比较合适。

4.2.3粒料含量增加则干缩+温缩系数减小,集料级配越粗,则干缩系数越小。

通过上述室内试验分析及现场施工的实际调查,我们发现上、下基层开裂的主要原因在于粉煤灰用量过大,以及集料级配偏细。

4.3集料级配的调整

对照水泥稳定集料的颗粒组成范围与石灰粉煤灰稳定碎石颗粒组成范围见表4:

通过上述对比我们发现,水泥稳定碎石的颗粒组成级配明显比石灰粉煤灰稳定碎石的颗粒组成级配要更粗一些。所以我们通过室内配合比对照及试验段的施工,最后采用下述级配用于水泥粉煤灰稳定碎石层的施工。

5结论

通过实验研究及理论分析,为减少水泥粉煤灰稳定碎石结构的干缩系数,尽量避免干缩裂缝的产生,我们调整配合比为:

上基层水泥:粉煤灰:碎石=5:9:86

二灰碎石范文篇6

1.1公路路面害现象

(1)沥青路面横向裂缝。

(2)沥青路面出现拥包。

(3)沥青路面出现车辙、平整度衰减。

(4)沥青路面脱落、推移、

(5)路面沉陷、

(6)沥青路面早期破坏

1.2病害原因分析

1.2.1关于路面横向裂缝问题

公路路面横向裂缝在公路建设与养护中是经常见到的,大都属于基层反射裂缝,一般缝距在20~50米不等。严重者在10米左右。从事公路建设与养护的工程技术人员曾从多个方面,多种情况进行分析补救,情况虽有所好转,但至今仍没有完全杜绝。究其原因,它与工程建设中所使用的材料(包括土质、粒料、水分)、养护条件、气候(空气的潮湿程度)等诸因素有很大关系。因此,如何杜绝裂缝或将裂缝减少到最低限度,是广大公路工程技术人员努力的方向。造成路面裂缝的原因有以下几个方面:

1.2.1.1施工用土质塑性指数高

施工用土质塑性指数一般在20~30之间。尤其是一级公路以下的公路工程,由于工程造价问题,公路施工用土只能在两侧就地取用,虽然工程技术人员在施工中考虑了这一问题,也采取了一定的措施,但难以达到理想的效果。一般公路工程施工季节3~10月之间进行,其中很长一段时间在炎热的夏季,基层或底基层施工成型后,由于天气原因,水分流失过快,强度迅速提高,加之施工用土塑指过大,造成基层裂缝反射至面层。

1.2.1.2施工中各工序衔接过紧

由于工期所限,施工进度较快,在路面基层施工中,尤其是路基与灰土之间,灰土与灰土之间,一般在底层工序施工完后即刻封盖,进行下一工序的施工,水分没有充分流失,灰土没有达到足够的强度,致使再经过一段时间(竣工后),达到了足够的强度,加之其他原因造成灰土开裂,反射至面层。

1997年在武港二级公路施工中所反映出来的情况充分说明了这一问题。负责K150+000-K155+000路段的施工队伍,无论是技术力量还是机具设备在整条路线的施工队伍中是最强大的,因此,施工进度比较快,特别是在路基、灰土施工中,上一工序施工完成后,经检验合格,立即进行下一工序的施工,其中间隔只有2~5天,从交接验收的情况来看,各项实测指标均达到了标准要求,而且表面质量平整良好,没有出现裂缝现象,但是在整个工程竣工一年后,发现路面面层出现了间距10~20米不等的横向裂缝。而负责K120+000-K128+000路段的施工队伍,其技术力量不错,但碾压机械缺少,施工进度相对较慢,每一工序完成后,相隔10~15天才能进行下一工序的施工,而且部分段落出现了不同程度的裂缝,但是,该路段竣工一年后裂缝较少,没有出现大面积的裂缝现象,只是在个别路段出现了少许的裂缝,而且间距在50米左右。

1.2.1.3二灰碎石细粒料偏多,其混合料塑指超限

作为基层的二灰碎石,其混合料塑指过大,含泥量超限,所用材料超出级配范围,细粒料偏多,成型后含水量大,加之气候原因,水分流失过快,强度增长迅速,也是造成裂缝的原因之一。

从近几年施工经验上看,二灰碎石早期强度提高过早过高也容易出现裂缝,二灰碎石的裂缝与施工季节有关,上半年施工的工程易出现裂缝,下半年施工的工程裂缝较少,而接转工程(第一年完成灰土底基层,第二年进行二灰碎石基层施工)裂缝更少,有的路段几乎没有裂缝。

空气的潮湿程度,对二灰碎石基层的施工也有较大的影响。近年来在沧州沿海一带施工的公路工程,凡是设有二灰碎石基层的路面结构,没有出现过裂缝现象,原因在于沿海一带空气潮湿,而且施工用水中含盐分较多,造成二灰碎石基层早期强度提高缓慢,成型期长,以钻芯机强度取样比较,沿海一带25左右天可取出样品,而沧州以西区域15左右天可取出样品。

1.2.1.4机理分析

半刚性基层材料的缩裂分为因温度变化而造成的温缩与因含水量变化而造成的干缩两种。水是影响此类材料温缩的最主要因素,特别是在非饱水状态时影响较大,实验表明,当温度在T=0~-10℃时,在最佳含水量附近总出现最大的温缩系数。干缩的基本原理是由于水的蒸发而发生的毛细管作用,吸附作用及分子间的作用和材料矿物品体或凝胶体间水的作用,碳化收缩作用等而引起的整体宏观体积变化。集料龄期增加,强度提高可是干缩降低,可见初期养生不良或含水量太大必将导致很大干缩,特别是二灰碎石7天后干缩才趋于稳定。

1.2.2路面拥包

沥青面层粒料级配不合理,粒料偏细;油石比过大;沥青含蜡量高;沥青软化点低;沥青混合料稳定度差等,造成拥包。

1.2.3路面车辙、平整度衰减

面层基层压实度不够;渠化交通,粒料级配不合理后形成二次密实造成车辙、平整度衰减。

1.2.4路面脱落、推移

面层沥青沥青含蜡量高,路面施工离析透水、路面表面内部排水不畅积水、路边缘石阻水行成积水槽造成冻胀;基层面层温差变化不一致,造成脱落。面层沥青粘滞度差,基层表面强度不足与面层粘接力不够,造成沥青面层与基层脱节,进而产生推移。

1.2.5路面沉陷

路基填筑不合理,压实度不够;地基承载力达不到要求,造成沉降不均匀行成沉陷。

1.2.6路面早期破坏

设计时对远景交通考虑不周;超重车辆超限行驶;施工不均衡性,造成路面早期破坏

1.3处理或预防措施

1.3.1路面的横向裂缝问题

1.3.1.1改变底基层施工用土的塑性指数

(1)在工程造价允许的条件下,更换施工用土,选用符合施工规范要求的土质用于施工:

(2)在施工用土中掺加其他原料,以达到降低土的塑性指数符合施工规范要求的目的。

1998年,沧州市交通局工程处在307国道施工中,为了降低底基层施工用土的塑性指数,减少面层反射裂缝,采用了“二灰土”作底基层施工,工程竣工后,经观察效果良好,达到了预期的目的。二灰土的配比是:石灰:粉煤灰:土=10:15:75。

1.3.1.2合理安排工序衔接

确保各结构层的养护时间及符合要求的养护条件,一般情况下养护时间不小于7天,塑指较大的路段养护时间不小于15天,让其在合理的养护条件下达到足够的强度,然后再进行下一工序的施工,减少反射裂缝。此种方法经施工验证是可行的,效果非常明显。

1.3.1.3改变基层的粒料结构

为了解决好二灰碎石基层的裂缝问题,工程技术人员曾进行了多方面的探讨与研究,比较有效的方法是:

(1)改变用料结构,将原二灰碎石所用粒料,由混合料改为级配碎石,保证80%粒料比例不变,0.8MPa无侧限抗压强度不变,集料连续级配不变;控制5mm以下粒料用量;提高2mm以上粒料用量。这样以嵌挤型代替胶结型,减少收缩;增大粗粒料用量,减少对水的敏感程度;减少整体材料的孔隙率、比表面和含水量,大幅度降低干燥收缩:以适当级配代替单一级配,减少缺乏连接面以造成离析和平整度差等缺点。

(2)施工中严格控制碾压含水量。

(3)改用水泥稳定碎石施工。随着国民经济的不断发展,各条路线交通量迅速增长,同时对公路的等级要求也在不断提高。近两年来,在沧州区域内所修建的二级公路以上的公路工程,其基层结构均采用了水泥稳定碎石结构(粒料为级配碎石),经观察效果良好。

1.3.1.4改善养护条件

养护条件对于防止二灰碎石基层裂缝是非常重要的,特别是在炎热的夏季,水分流失特别快,要随时观察,加大养护用水量,确保二灰碎石有一个理想的养护环境。

1.3.2路面拥包

科学选择面层粒料级配,特别是控制细料用量;要选用高标号沥青,尤其是沥青含蜡量、软化点一定要控制在标准要求的范围内。

1.3.3路面脱落、推移

严格控制沥青的各项指标;控制基层的施工工艺、碾压方法及遍数:严禁出现唧浆现象,使表面有足够得强度;控制施工期行车;对表层松动的粒料彻底清除;面层基层间增设粘层、防水层;面层基层间增设封层,面层采用不透水的结构层,杜绝积水、透水、渗水现象的发生。

1.3.4路面车辙、平整度差

面层级料的级配合理,压实要充分;合理安排沥青面层的施工季节;开放交通的时间尽量长些,并要注意控制渠化交通。

1.3.5路面沉陷

重点处理高填方段、软土地基段的施工,分层填筑,严格控制填筑厚度及压实度,准确调查地质资料,计算地基承载力,有必要时增加地基处理,采用粉喷桩、搅拌桩,增加地基承载力。

1.3.6路面早期破坏

设计充分考虑路线的远期规划、地理位置、车流的流向、运输的主要性质、重车特种车的行驶概率,开放交通早期避免洒漏油品及造成路面燃烧高温。

2、桥涵工程

2.1现象:沥青面层拥包、脱落、推移、桥头(涵洞)下沉、跳车、梁体、契口裂缝

2.2原因分析

2.2.1沥青面层拥包、推移

沥青面层本身原因同路面;桥面混凝土清扫不干净;混凝土刷毛不合标准;沥青面层与桥面混凝土粘结不牢;沥青面层碾压不彻底。

2.2.2沥青面层脱落

桥面排水不畅造成积水;沥青混凝土渗水造成冻胀。

2.2.3桥头(涵洞)下沉、跳车

填筑材料不密实:填筑材料不一致造成应力突变;填筑过厚地基承载力不够;软湿地基;施工方法不当:施工不连续;开蹬台阶过分集中。

2.2.4梁体、契口裂缝

梁体内(空心板梁)积水;契口缝侧面光滑无凿毛;梁体侧面脏;契口缝混凝土不密实渗水造成冻胀。

2.3治理或预防措施

2.3.1沥青面层拥包、推移

桥面混凝土清扫要彻底;混凝土刷毛要符合要求;沥青混凝土与桥面混凝土间的粘层油质量要达标。

2.3.2沥青面层脱落

沥青混凝土采用不透水结构,排水通畅杜绝渗水;在桥面混凝土两侧、护栏处铺设透水面层将渗水排至泻水孔流出避免冻胀。

2.3.3桥头桥头(涵洞)下沉

严格控制填筑厚度及压实度,或选用合适的填料,轻型材料为宜;地基承载力不够的采用:1换填合适的材料,2采用粉喷桩、搅拌桩,增加地基承载力;增加桥头处理的段落长度,提高整体性能。

2.3.4梁体、契口裂缝

空心梁增设通气孔;存水处打眼,杜绝积水;梁体两侧凿毛,契口混凝土添加膨胀剂,增大梁体连接,积水打眼放净。

3、路线交叉

3.1现象:拥包、推移、波浪。

3.2原因分析

路线交叉处刹车过多;行车方向无规律;路面受力复杂,路面结构层不能满足受力要求

3.3处理或预防措施

对路线交叉处采用特殊设计,满足受力要求,采用不同于一般路段的结构(或采用水泥混凝土路面);设计较长的过渡段结构;沥青路面采用粗级配;选用高质量沥青增加粘接力;严格控制沥青三大指标以外的各项指标。实行交通管制,人为控制车辆流向。

4、刚柔路面衔接

4.1现象拥抱、推移

4.2原因分析

刚柔路面衔接一般是指砼结构路面与沥青路面结构的衔接,多发生在收费站口,城市道路与市外道路的交接处,该处行车刹车较多,车辆对路面的冲击力大,路面受力复杂,而且重复受力,致使路面出现病害。

4.3处理措施

4.3.1增加过渡段,在与砼接壤的30~50米范围内采用大粒径的沥青黑碎结构,增加其稳定性,达到减少病害的目的。

4.3.2延长砼路面长度,并将其作成阶梯状,阶梯多少视沥青混凝土路面结构层次而定,每5米长作为一步阶梯,实践证明此种结构较为理想。

5、结语

总之,公路路面病害类型很多,因区域不同,环境不同,出现的情况各异,只要我们精心施工,科学养护,采取一些针对性的行之有效的措施,定能达到事半功倍令人满意的效果,为社会提供一种安全、舒适的通行环境。

二灰碎石范文篇7

关键词:建筑施工;混凝土;质量控制

随着社会经济持续发展,建筑行业迅猛发展,建筑施工技术得以推广应用。在建筑施工过程中,混凝土施工技术的应用日渐增多,比如,高层建筑、桥梁。就混凝土质量而言,受到多种因素的影响,比如,混凝土原材料、混凝土配合比、混凝土的浇筑。在建筑工程项目施工中,混凝土施工技术特别重要,建筑施工企业必须采取多样化的措施加强混凝土质量控制,提高建筑物整体性能,更好地投入到使用中。

1混凝土质量影响因素

在混凝土质量指标体系中,混凝土抗压强度是不可忽视的重要指标,需要全面、客观分析影响混凝土强度的关键性因素,采取具有针对性的措施确保混凝土施工满足相关要求,顺利达到混凝土强度标准。混凝土抗压强度和所用水泥强度密切相关,属于正比例关系。如果水灰比保持不变,不能采用增加水泥用量方法提高混凝土强度,会导致混凝土产生较大的变形、收缩。如果水灰比相同,低标号水泥配制出的混凝土抗压强度较低。也就是说,混凝土水灰比、水泥强度是影响混凝土质量的关键性要素,必须综合分析相关因素,有效控制混凝土的水灰比与水泥环节,为提高混凝土质量提供有利的保障。混凝土质量还会受到其中的砂石、粗骨料等影响。如果混凝土配合比、水灰比相同,卵石混凝土强度远远弱于碎石混凝土。如果石质强度相同,和碎石表面相比,卵石表面更加细腻,碎石和水泥砂浆的粘结性也更强,必须合理控制混凝土中的粗骨料,保持在3.2厘米左右,这是因为粗骨料对混凝土的影响远远大于细骨料。在此基础上,混凝土质量和砂质量也有某种联系,用于其中的砂石必须达到混凝土各标号用砂石质量标准。由于施工现场砂石质量变化较大,施工人员一定要保证砂石具有较高的质量。要严格按照施工现场砂石含水率,及时合理调整水灰比,确保混凝土配合比满足相关要求,要准确区分实验配比、施工配比,注意二者的区别。还要注意温度对混凝土的影响,必须有效控制混凝土温度、湿度,严格按照工程施工规范,做好混凝土养护工作,提高混凝土质量。

2建筑施工中混凝土质量控制

2.1原材料质量控制

就混凝土而言,由多种原材料组合而成,比如,外加剂、水泥、水、掺合料,必须严格按照一定比例合理配置,均匀充分搅拌之后,振捣密实成型,养护硬化形成的。混凝土性能和原材料性能密切相关,必须有效控制各原材料质量,为提高混凝土整体质量做好铺垫。图1是建筑施工中混凝土质量控制结构示意图。(1)骨料的质量控制。就建筑工程而言,各种天然砂是其关键性用砂,比如,河砂,必须多角度控制用于混凝土砂中的泥、有机质含量,将砂石运入施工现场后,一定要仔细检查砂石的含泥量、级配、质地等,细度模数必须保持在1.6~3.7之间,混凝土结构用砂的含泥量必须低于3%,有机物质含量必须低于2%。通常情况下,用于其中的碎石粒径必须在1—3厘米之间,碎石运入施工现场后,也要认真检查各个方面,比如,碎石最大的粒径,质地、级配、含泥量。(2)水泥、水的质量控制。就水泥而言,品种、标号特别多。在建筑施工之前,必须围绕设计文件、施工现场环境条件等,选择适宜的水泥品种、标号,如果是高强混凝土,需要选择高标号水泥。在使用水泥之前,一定要认真复验水泥的强度、凝结时间等,复验合格后才能投入到使用中。自来水和不含有害物质的天然水都可以用到混凝土搅拌中,但不能使用饮用水,必须做好水质化验、抗腐蚀试验工作,合格后才能用来拌制混凝土。同时,还有一些水也不能用于拌制混凝土,比如,PH值不超过4的酸性水、工业废水。(3)掺合料、外加剂的质量控制。在混凝土拌制中,还需要掺入适量的掺合料,减少水泥的用量,进一步提高混凝土性能,必须根据施工具体要求等,借助试验,确定好掺合料的具体掺量。此外,混凝土中也会添加适量的外加剂,改善其和易性,优化调整混凝土凝结时间,进一步提高混凝土强度,具有较好的耐久性。为此,在运入施工现场的时候,必须具有相关检查见检测单位出具的性能检验报告,合理控制外加剂用量,适当延长混凝土搅拌时间。

2.2混凝土配合比的质量控制

在建筑工程施工中,必须根据工程设计具体要求,混凝土工程特点,确定好各类原材料,在监理工程师监督下,做好混凝土各原材料现场取样工作,准确填写取样单,递交给相关资质等级的实验室,做好混凝土配合比设计、试配工作。在审查试验室出具混凝土配合比单,混凝土性能满足工程各项要求后,便可以展开混凝土的搅拌、浇筑工作。

2.3混凝土搅拌质量控制

在混凝土搅拌中,人工搅拌、机械搅拌都可以应用其中,由于人工搅拌质量并不高,大都采用机械搅拌方法。根据工作原理,混凝土搅拌机可以分为两类,即自落式搅拌机、强制式搅拌机,需要根据建筑施工现场混凝土设计强度、配合比具体要求等,选择适宜的搅拌机,需优选选择强制式搅拌机。就投料顺序来说,经常采用一次投料法、二次投料法。在采用二次投料法的时候,要借助试验,确定好相关的工艺参数,比如,投料顺序、混凝土分段搅拌时间。在此基础上,还要合理控制混凝土搅拌时间,即全部材料投入搅拌筒到拌合物开始卸料,主要是因为搅拌时间过短,无法将拌合物搅拌均匀,所拌制的混凝土的和易性、强度较低;如果搅拌过长,混凝土搅拌生产效率大大降低,混凝土拌合物还会出现离析现象。在搅拌过程中,如果采用自落式搅拌机,需要适当延长搅拌时间,即30秒,如果采用强制式搅拌机,混凝土搅拌的最短时间如表1所示。

2.4混凝土浇筑的质量控制

在混凝土浇筑之前,监理工程师必须认真检查混凝土浇筑方法,看其是否合理,了解振捣器类型、规格等是够满足混凝土振捣具体要求等,检查各个模板、支撑体系等,其标高、位置尺寸满足具体要求等,认真检查运到浇筑地点的混凝土,比如,混凝土坍落度,是否出现分层与离析现象。在此基础上,有效控制混凝土浇筑流程,提高振捣质量,根据施工顺序,进行分层与分块浇筑。在混凝土浇筑结束后,结合建筑施工现场条件、施工技术要求等,优化利用覆盖、洒水等方法,做好混凝土保湿养护工作,根据用于其中的原材料,合理控制养护时间,比如,火山灰水泥拌制的混凝土,养护时间必须超过14天。

3结语

总而言之,在建筑施工中,必须将混凝土质量控制放在核心位置,要客观分析混凝土质量的各影响因素,有效控制混凝土原材料、混凝土配合比质量,控制好混凝土搅拌与浇筑质量,提高混凝土各方面性能,提高混凝土质量。

作者:刘小军 单位:漳州市广发混凝土有限公司

参考文献:

[1]付海军.建筑工程施工中混凝土的质量控制措施分析[J].中国新技术新产品,2012(02):170.

[2]洪志超.建筑施工中混凝土施工的质量控制[J].科技与企业,2012(08):48.

[3]唐红霞.建筑施工中混凝土质量控制策略探讨[J].科技风,2012(11):200.

二灰碎石范文篇8

随着我省交通运输事业的不断发展,交通量的持续增长及公路等级的不断提高,水泥混凝土路面的发展愈来愈为广大工程技术人员所重视。下面就是水泥混凝土路面的造价及设计中的一些问题谈几点认识。

二、造价问题

关于水泥混凝土路面的造价问题对水泥和沥青路面的维修费用,经过分析比较确认水泥混凝土路面的维修费用要比沥青路面高出30%—50%,以30年为期限的总投产费用计算,包括修建费。养护费(水泥路面1300元/年公里,沥青路面4500元/年公里以几沥青路面使用末期的大修补强费(按10厘米的沥青混凝土计,16万元/公里,如果考虑一倍的材料涨价因素,到15年末期的大维修费用为32万元/公里,利率按8%计,折现金为10万元,水泥混凝土路面比沥青路面少17%,所以,从长远看来维修水泥混凝土路面是经济的。

三、配合比设计中的材料要求

我国现行《水泥混凝土路面设计规范》中,关于水泥混凝土路面的设计强度,是以其抗折强度为标准,为满足强度要求而进行的配合比设计。这是水泥混凝土路面设计中的一象重要内容,而组成水泥混凝土的水泥和集料的质量,又是影响其强度的重要影响因素。因此,对材料的质量应充分重视。

1.水泥

水泥是混凝土中的胶结材料,其质量好坏,直接决定着水泥混凝土的强度,故在配合设计比中。首先应对水泥的标号及其特性有一个全面的了解。特别是用水泥修建混凝土路时,更应该如此。因为水泥混凝土路面要区的抗折强度高,所用的水泥标号最好不低于425号。由于地方小水泥在凝结硬化过程中体积变化的不均匀性。即安定性不良,会使水泥混凝土路面板产生危险的裂缝,所以对小水泥的利用应持慎重态度。特别是在不能保证施工质量的情况下,用小水泥修建混凝土路面,更容易出现问题。在施工中应根据小水泥的特点,制定相应的施工方法和采取一定措施,以保证施工质量。采用复合式水泥混凝土路面结构,即面层采用优质水泥,下层采用安定性较差的水泥,按结合式施工方法进行,这样既可利用当地水泥,同时也能保证水泥混凝土路面的强度。

2.中砂或细集料

混凝土中的细集料,一般采用天然砂,并要求砂颗粒具有耐磨粗糙等特点。《规范》中对砂的级配、含泥量、有机质含量等均有一定要求。但是从全省各地砂的质量来看,能够完全满足《规范》要求的并不多。这意味着,在配制混凝土过程中,需进行加工,必要时甚至还需远运,这样不但增加了投资费用,而且质量也难保证。如果能根据当地材料供应情况,就地加工石灰岩石屑代替普通砂,既可降低造价,又能保证质量。

根据我省的建筑部门的试验成果表明,石灰岩石屑有下列特征:①具有可靠的化学稳定性。②石屑杂质少,含泥量小。③石屑与水泥的黏结力比中砂强,石屑的表面积比砂子大且表面粗糙。④吸水率低、用水量少,有利于强度的提高。⑤级配连续,粒径的搭配有利于堵塞微小空隙,使其达到最大密实度。石屑的上述特点,为配制混凝土提供了广阔的料源,特别是对石灰岩储量丰富的山西,必将带来显著的经济效益。

混凝土中的粗骨料与水泥的粘结力有很大的关系,表面粗糙,并富有棱角的骨料,与水泥石的结合力强,混凝土的强度也高。所以应选用强度高、耐久性好、表面粗糙有棱角的碎石做混凝土的粗骨料能有效的提高混凝土的抗折强度。经试验表明:用碎石配制的水泥混凝土比卵石配制的水泥混凝土,抗折强度高出8%左右。其次由于石灰岩碎石,表面为方解石晶面,能与水泥石牢固的结合,有较高的抗折强度,有条件时,最好选用石灰岩碎石做为水泥混凝土的粗集料。

二灰碎石范文篇9

关键词:高速公路沥青路面结构现状调查

随着我国经济的迅速发展,高速公路的里程不断增加。沥青混凝土路面由于它平整性好,行车平稳舒适,噪音低,许多国家在建设高速公路时都优先采用。而半刚性基层具有强度大,稳定性好及刚度大等特点,被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。在我国已建成的高速公路路面,90%以上是半刚性基层沥青路面,在今后的国道主干线建设中,半刚性基层沥青路面仍将是主要的路面结构形式。

半刚性沥青路面用于高速公路的路面结构具有其合理性,其优点主要表现在:具有较高的强度和承载能力。一般来说,半刚性基层材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量,并具有一定的抗弯拉强度,且它们都具有随龄期而不断增长的特性,因此半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。由于半刚性基层的刚度大,使得其上的沥青层弯拉应力值较小,从而提高了沥青面层抵抗行车疲劳破坏的能力,甚至可认为半刚性基层上的沥青面层不会产生疲劳破坏,这就鼓励人们去减薄面层。并且以多层体系弹性理论为基础的现行规范计算出的这种路面结构面层受到的弯拉应力很小,已不起控制作用,因此得出的路面厚度也偏小。随着半刚性沥青路面的大量使用,工程实践证明,如果面层不够厚,路表面会很快产生裂缝,初期产生的裂缝对行车无明显影响,但随着表面雨水或雪水的浸入,在大量行车荷载反复作用下,会导致路面强度明显下降,产生冲刷和唧泥现象,使裂缝两测的沥青路面碎裂,加速沥青路面的破坏,影响沥青路面的使用性能。所以路面究竞要多厚,还没有一个确定的观念。不同高速公路的路面结构存在很大差别,甚至不同单位设计的同一条高速公路的路面结构也有显著差别。目前我国高速公路沥青面层的厚度差异很大,薄的仅10cm左右,厚的20cm左右,最厚达32cm,路面结构组合的厚度上的这些显著差异既反映了我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟,也反映了设计方法的随意性和一定程度上的盲目性,使路面结构设计要么过分保守,造成较大的材料和资金浪费,要么路面结构过薄,造成早破坏,也将造成经济损失。

国外沥青路面结构设计方法经过几十年的完善,已经提出了比较成熟的设计方法,许多国家提出了典型结构设计方法。第十八届世界道路会议上,认为沥青面层厚度取20cm或20cm以上,则可很少出现表面裂缝。壳牌沥青路面设计方法在概括各国的观点和使用经验时指出,水泥底基层上沥青路面面层厚度取决于允许产生裂缝的程度,常变化在15~25cm之间。在德、法、英、比利时、西班牙、奥地利等国家是采用典型结构法,并通过适当增加面层的厚度等措施来减少反射裂缝。为了研究半刚性沥青路面的合理厚度范围,为设计路面厚度提供依据,我们对我国广东、浙江、江苏、河南等省区的高速公路的路面结构及使用情况作了调查,下面将调查情况介绍如下:广东省:广东省全境位于北纬20°09′~25°31′和东经109°45′~117°20′之间。大部分地区为南亚热带和热带季风气候类型,是全国光、热、水资源最为丰富的地区,温度沿纬度的变化显著,年平均气温自粤北而南为9℃~16℃,盛夏7月平均气温为28℃~29℃。全省多数地区年平均降雨量为1500~2000mm,年蒸发量为1000~1200mm,属湿润地区,降雨量的季节变化明显,全省土质以红壤土为主。我们此次调查的路段有:广州—佛山高速公路、广州—深圳高速公路、广州—花都高速公路和深圳深南大道一级公路。名称路段面层联结层基层广深4cm沥青混凝土磨耗层10cm沥青碎石23cm水泥碎石上基层8cm沥青混凝土上面层25cm级配碎石底基层10cm沥青碎石下面层广佛4cm沥青混凝土上面层6cm沥青碎石25cm6%水泥石屑上基层5cm沥青下面层25~28cm4%水泥土(石粉砂砾)底基层广花3cm沥青混凝土上面层20cm6%水泥稳定碎石上基层,30cm4%水泥稳定碎石、石粉底基层4cm沥青混凝土下面层深南5cm沥青混凝土上面层40cm6%水泥石屑上基层8cm沥青贯入下面层15cm4%水泥石屑底基层从表中的路面结构来看,广深高速公路是最厚的,包括联结层其面层厚度为32cm,路面总厚为100~110cm,这个结构是当时外商出于商业目的,自己定的,不是从技术角度考虑的,所以受到了专家的批评,被认为是不合理不经济的结构,尤其不适用于高温多雨的广东地区。从现在的情况来看,表面车辙严重,由于孔隙较大的LHII型在广东多雨地区不适应,下雨后唧水,出现大面积松散,翻修率高。从车辙调查来看,这条路上车辙最大深度达17mm,平均车辙深度为10mm.然而对其纵横缝调查结果来看。

二灰碎石范文篇10

关键词:天面;渗漏;原因;防治

钢筋混凝土天面出现裂缝渗漏,是住户最大意见的通病,对房屋的耐久性影响最大。认真查清产生此通病的原因,以采取相应措施加于防范,避免以后的钢筋混凝土天面不再出现裂缝渗漏现象,使用户满意。

一、造成钢筋混凝土天面出现裂缝渗漏的原因有如下几个方面:

1、天面板的负筋没有放在正确的位置上。

在进行混凝土施工中,被运料斗车及施工人员踩弯变形的负力筋铁,没有认真调直及提到正确位置上,使用权板的负力筋没有起到作用,在模板拆除后加上做隔热层的材料堆放不均匀,使板在自重及施工荷载的作用下弯曲变形,梁顶板及墙顶板的混凝土受拉,而板的负力筋铁在中性轴以下,起不到抗拉作用,而使板面拉裂,出现裂缝而渗漏;有的经过使用一段时间后出现裂缝的。

2、天面混凝土的质量差,密实度、粘结性差而出现裂缝渗漏。

2.1模板在用到天面进,已经破旧不堪,变形损坏严重,又不新购进模板,制模和模不认真,和好的模板变形大,缝隙大,进行混凝土施工前又不认真塞缝,当混凝土倒在模板上时,水泥浆流失严重,造成混凝土出现严重蜂窝孔洞,粘结性差密实度不好,使混凝土的强度大幅度降低。

2.2天面层和好模板后,由于自来水的水压不够,浇水的人责任心不强,不认真将模板湿透,混凝土倒在模板上,它的水份马上被模板吸走,使混凝土中的水泥不能充分进行水化作用。在硬化过程中缺乏水分,使混凝土的质量受到严重影响;由于上水困难,在混凝土养护期间又不能有充足的水进行养护;这样天面混凝土的质量就无法保证。

2.3混凝土材料中的砂、碎石质量存在较大问题。含泥率高,不认真自觉冲洗,冲洗不彻底,会降低混凝土强度;碎石的级配差,有些颗粒较大,砂中含河卵石过多且大,使砂、碎石配料不准确;当碎石较大时又不调整各种材料用量,便会出现水泥浆不足的现象,使混凝土容易出现孔洞蜂窝,无法保证混凝土质量。

2.4在混凝土搅拌过程中,随意改变水灰比。为使做灰的人好做灰随意增加用水量,使混凝土内水分过多,孔隙率增大而影响强度。同时,混凝土的搅拌时间往往过短,水泥没有充足搅拌时间与水起水化作用,搅出来的混凝土稠度低,也会影响它的质量。

2.5由于用残旧模板和梁板模的缝隙大,怕认真捣固振实混凝土时水泥浆流失多,因此,混凝土的密实度差,强度低,抵抗温差变化伸缩能力差而出现裂缝而渗漏……等等。

3、钢筋混凝土天面直接受到太阳照晒。

特别是夏天,日照长、温度高,使混凝土膨胀伸长大。由于板的负力筋的分布筋用的圆钢未弯钩,重迭的长度又不够,混凝土的粘着力又较差,混凝土板在日晒高温膨胀伸长时,分布钢筋起不到抗位作用,往往平行于板的负力筋方向出现裂缝,特别明显的是天面的标板及天沟。由于分布筋未弯钩或者弯钩而搭接长度未按抗拉钢筋的搭接长度规定搭接,使混凝土在较高温影响而膨胀伸长时,在分布筋接头处拉裂与负力筋平行方向出现裂缝,造成天沟漏水严重。

4、各级质量管理部门对天面出现的裂缝渗漏通病,误认为是不可避免的,是无法克服的,因而缺乏认真抓好及采取积极措施加于防范,使这一通病不能很好得到根治。

5、在和天面板的模板时,未做流水坡度,在倒混凝土时采用中间加厚边沿减厚的做法,使天面混凝土土厚度不一,这样在厚度小的地方就容易出现裂缝。

6、在天面水泥浆过面前,混凝土基层没有认真清洗,没有先扫水泥浆,未将原有的微小孔隙填充,这样水泥砂浆面层与混凝土基层粘结不好,造成空鼓而开裂、渗水。

7、天面上做的隔热层,隔热性能差,使天面板的受热膨胀率不能得到控制。

二、具体防治措施有如下几点:

1、要提高认识。天面出现的裂缝渗透的通病,只要认真找出发生裂缝而渗漏的原因,积极认真克服施工中不符合要求的做法,事在人为,只要认真对待,是能够防止此通病发生的。从领导到每个施工人员都重视严格把关,认真按规范、质量标准去做,想尽一切办法,积极认真进行施工,采取积极有效的措施,是能够办到的。

2、应认真制模和模,选好材料,要同首层模板一样去制模和模严格控制板和板之间的缝隙,缝隙可用沥青纸贴好,以保证水泥浆不从缝隙中流失;同时和模应放好流水坡度,按照图纸设计的坡度进行施工。各模完成后清扫干净,要检查验收,确实符合要求后才准进行下一工序的作业。

3、按照天面钢筋进行钢筋制作绑扎,按施工规范要求进行钢筋施工。要注意钢筋的保护层是否符合要求,特别是板的负力筋,要放到正确的位置,要用同等标号的混凝土预制块垫好,确保位置准确。同时板的负力筋的分布筋用的数量要保证,切实按设计图的要求放足,同时弯上钩重迭搭接长度按受拉筋的要求放置,目的是天面混凝土在较高温度下膨胀伸长时防止被拉裂出裂缝。天面的标板及天沟的分布筋,一定要这样做。钢筋绑扎就位后,要检查验收,要有验收签证才准进行下一工序的作业。

4、要认真搭设运料斗车通行的车道板。要架空搭设,不能压在钢筋上,混凝土施工的人员不准在钢筋上面行走,不搭设车道板或搭设不合格的,不准进行混凝土施工,也要有检查验收。

5、针对天面用水困难要另配水泵将水抽到天面去认真将模板湿透;最好在淋混凝土的头天晚上将模板湿透;在淋混凝土时还要浇水淋模板,使模板不会大量吸入混凝土中的水分,混凝土硬化后的养护期间应认真浇水养护混凝土。

6、天混凝土要认真震捣,做到密实、平整。混凝土施工中,有钢筋不到位或踩坏的,要有专人负责调整,以保证钢筋到位和有足够的保护层。公务员之家

7、确保砂、碎石的质量。要将混凝土材料送质监站的试验室做配合比试验,确实按配合比进行施工。碎石要筛去石粉,要有良好的级配,要保证碎石的质量;用砂也要注意质量,含泥量不能超过规定要求,砂中不能杂有河卵石,各种材料要过秤。要保证混凝土的搅拌时间,按要求的时间搅拌,要确实按水灰比规定的用水量,不能随意改变用水量。如果砂、碎石的含泥量超过标准要求,要自觉主动地用水冲洗。

8、天面做水泥浆面层时,应认真清洗混凝土基层,和扫二遍水泥浆(纵、横二个方向),后才做水泥砂浆面层,水泥砂浆按设计要求配料,用水量不能过大,面层要压实抹平,不能有积水现象及空鼓起砂毛病。

9、天面在竣工验收时,有裂缝渗漏的,要整改好后,才准验收交付使用;发现有裂缝渗漏的,不准验收。质监站的质监员,对天面出现裂缝渗漏的,也要负责任。

参考文献:

[1]江正荣,朱国.简明施工手册.第三版.