【摘要】隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),我國(guó)公路事業(yè)得到了快速的發(fā)展,農(nóng)村公路建設(shè)已經(jīng)成為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的主要任務(wù),同時(shí)也是交通事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。本文主要對(duì)固化劑作用機(jī)理、分類及技術(shù)控制要點(diǎn)進(jìn)行了分析。
【關(guān)鍵詞】固化劑;固化土;農(nóng)村公路;路面;技術(shù)要點(diǎn);機(jī)理
近年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng),我國(guó)公路事業(yè)得到了快速的發(fā)展,農(nóng)村公路建設(shè)已經(jīng)成為社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的主要任務(wù),同時(shí)也是交通事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)村公路具有交通量小及建設(shè)資金缺乏的現(xiàn)狀,這種問(wèn)題的大量存在很可以出現(xiàn)投資浪費(fèi)等情況,不能讓有限資金對(duì)人們出行的要求進(jìn)行最大限度地滿足?;诖耍嚓P(guān)部門(mén)必須根據(jù)公路建設(shè)的實(shí)際情況,積極研發(fā)新型施工材料,以此實(shí)現(xiàn)農(nóng)村公路建設(shè)更快更好地發(fā)展。選用固化土路面施工技術(shù)可以有效替代泥結(jié)碎石路面,其效果更為明顯,更能對(duì)人們出現(xiàn)要求進(jìn)行滿足,同時(shí)更能節(jié)約成本。這種施工方式比水泥及瀝青路面成本更低,在低等級(jí)農(nóng)村公路修建中選用固化劑固化土壤更具有發(fā)展前景。
一、固化劑作用機(jī)理及分類
1、土壤固化作用機(jī)理
土壤加固是指為達(dá)到加固、穩(wěn)固及密實(shí)土壤的效果,可以利用某種措施來(lái)更好地工程建設(shè)要求進(jìn)行滿足。加固土壤的最終目的是為了增加土壤的強(qiáng)度、整體性及抗?jié)B性。其作用機(jī)理主要包括以下內(nèi)容物理力學(xué)過(guò)程、化學(xué)過(guò)程和物理化學(xué)過(guò)程三大過(guò)程。物理力學(xué)過(guò)程是指在土壤固化中選用土壤固化劑,將土料粉碎、拌合及壓實(shí),在外力的作用下土體的基本單元相互接近,進(jìn)而對(duì)土體的空隙率進(jìn)行有效減少,同時(shí)起到增加土壤密實(shí)度、降低滲水性的作用?;瘜W(xué)過(guò)程是指在土壤固化過(guò)程中選用固化劑,其本身組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、土體與土壤固化劑中的某些組分發(fā)生的反應(yīng)等。物理化學(xué)過(guò)程主要指土壤顆粒與土壤固化劑中各組分的吸附過(guò)程,包括物理、化學(xué)吸附和物理化學(xué)吸附。物理吸附指在分子力的作用下,土體的基本單元將土壤固化劑中的某些組分吸附在其表面。
2、土壤穩(wěn)定劑的分類
(1)石灰水泥類固化劑
在公路工程施工中石灰與水泥得到了廣泛地應(yīng)用,是目前固化農(nóng)村公路土壤最常用的施工材料。在公路施工的基層材料中將石灰、粉煤灰作為主要固化原料。同時(shí)將無(wú)機(jī)鹽類添加到這種固化劑當(dāng)中,形成鈣釩石,這樣不僅可以對(duì)形變量進(jìn)行有效降低,還可以增加早強(qiáng)性。
(2)礦渣硅酸鹽類固化劑
礦渣硅酸鹽類固化劑構(gòu)成元素和土壤基本相同,主要含有活性硅氧化物、鋁氧化物等物質(zhì)。為促進(jìn)固化劑水化可通過(guò)活性激發(fā)成分促使其產(chǎn)生膠結(jié)土壤顆粒的膠凝物質(zhì),同時(shí)對(duì)土壤顆粒自身的特性起到一定程度的激發(fā)作用,將形成的作用力進(jìn)一步作用到土壤與固化劑之間,同時(shí)將部分活性成分進(jìn)行保留,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增加土壤強(qiáng)度及穩(wěn)定性的作用。水硬性成分作為此種土壤固化劑的主要成分,具有較好的防水及抗凍效果。
(3)高聚物類固化劑
高聚物類固化劑具有不同的種類,如多種樹(shù)脂、纖維、表面活化劑等。傳統(tǒng)高聚物對(duì)土壤起到改良作用,主要表現(xiàn)在水土保持、土壤保濕、疏松土質(zhì)等方面。在傳統(tǒng)高聚物固化劑性能的基礎(chǔ)上,相關(guān)部門(mén)進(jìn)行不斷研究發(fā)現(xiàn),在土壤壓實(shí)的前提下,通過(guò)聚合物交聯(lián)形成立體結(jié)構(gòu)包裹和膠結(jié)土粒,也可以通過(guò)表面活性劑對(duì)土粒表面親水性質(zhì)進(jìn)行改變的方式,進(jìn)行增加土壤的抗水性及抗壓強(qiáng)度,這種固化劑已經(jīng)得到了廣泛地應(yīng)用。
(4)電離子溶液類固化劑
電離子溶液類固化劑在農(nóng)村公路施工中具有施工簡(jiǎn)單及成本低的優(yōu)勢(shì)。但其缺點(diǎn)為施工過(guò)程中需要較大的用水量,因此在應(yīng)用過(guò)程中具有一定局限性,不能適應(yīng)于北方或西部缺水嚴(yán)重的地區(qū),同時(shí)在土壤成分中電離子溶液類固化劑也有嚴(yán)格的要求,這也對(duì)這種固化劑的應(yīng)用造成了極大的阻礙。
二、農(nóng)村公路固化土路面施工技術(shù)控制要點(diǎn)
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,在農(nóng)村公路工程建設(shè)中越來(lái)越多的新技術(shù)、新工藝應(yīng)用于施工當(dāng)中,這些技術(shù)的應(yīng)用極大地提高了我國(guó)農(nóng)村公路建設(shè)的質(zhì)量,并推動(dòng)了我國(guó)公路事業(yè)的快速發(fā)展?,F(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)村公路施工中存在諸多問(wèn)題,農(nóng)村公路固化土路面施工技術(shù)作為農(nóng)村公路施工的重要技術(shù),其施工技術(shù)水平的高低對(duì)工程質(zhì)量的優(yōu)劣將產(chǎn)生極大的影響。基于此,在農(nóng)村公路固化土路面施工中施工企業(yè)必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行施工及操作,做好工程安全防護(hù)工作。提高其施工技術(shù)水平,這樣不僅能夠確保工程施工的整體質(zhì)量,延長(zhǎng)工程的使用周期,同時(shí)還促進(jìn)企業(yè)的健康發(fā)展。
1、處理原有路基
主要利用換填及片石的方式對(duì)原有路基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)作業(yè),在行車(chē)荷載作用下,為達(dá)到施工所需的壓實(shí)度必須選用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓作業(yè)。
2、施工材料的準(zhǔn)備工作
松鋪系數(shù)的確定要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行準(zhǔn)確確定,通常將其人工攤鋪松鋪系數(shù)控制在1.53到1.58的范圍內(nèi)。灑水悶料可以將材料拌和過(guò)程中的灑水次數(shù)及用量進(jìn)行有效減少,進(jìn)而對(duì)細(xì)料起到穩(wěn)定作用。
3、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)
施工企業(yè)必須嚴(yán)格遵循施工設(shè)計(jì)厚度進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè),并一次性完成。如施工過(guò)程中攤鋪必須進(jìn)行分層作業(yè)時(shí),每層壓實(shí)厚度必須控制在10厘米以上。
4、整型
均勻拌和混合料后,選用人工方式對(duì)路面進(jìn)行初步整平和整型作業(yè)。當(dāng)施工路段呈現(xiàn)直線型時(shí),刮平作業(yè)要遵循從兩側(cè)到中心的順序進(jìn)行有效施工;當(dāng)施工路段呈現(xiàn)平曲線型時(shí),刮平作業(yè)則要遵循從中間到外側(cè)的方式進(jìn)行作業(yè),有時(shí)可根據(jù)施工情況進(jìn)行二次刮平作業(yè)。選用壓路機(jī)對(duì)刮平路面進(jìn)行1到2遍快速碾壓作業(yè),當(dāng)存在不平整現(xiàn)象時(shí),可選用人工的方式進(jìn)行整型及有效壓實(shí)。在施工過(guò)程中如果遇到低洼路段,必須開(kāi)挖5厘米左右,并對(duì)其進(jìn)行填平作業(yè),選用新拌混合料作為填補(bǔ)材料。應(yīng)遵循施工要求的坡度及路拱進(jìn)行整型作業(yè),在施工過(guò)程中必須對(duì)接縫位置進(jìn)行有效處理,確保其平整性。在整型施工中,不能有車(chē)輛通行的現(xiàn)象出現(xiàn)。
5、碾壓作業(yè)
為穩(wěn)定土層,可以選用人工攤鋪或整形的抗疏力進(jìn)行作業(yè),當(dāng)混合料的含水量達(dá)到最佳含水量時(shí),在碾壓施工時(shí),要選用16t左右的壓路機(jī)先進(jìn)行1到2遍的靜壓,隨后在進(jìn)行振動(dòng)碾壓,將其遍數(shù)控制在8到10遍,以達(dá)到符合施工要求的密實(shí)度后停止碾壓作業(yè)。在碾壓施工中選用的壓路機(jī)不同,路面厚度也不同。如碾壓施工中選用12噸壓路機(jī)時(shí),其厚度要控制在低于15厘米的范圍內(nèi),如選用的壓路機(jī)自重為18到20t時(shí),碾壓路面厚度要控制在20厘米以下。碾壓施工中選用振動(dòng)壓路機(jī)如其能量越大則層厚也會(huì)隨之增加。當(dāng)?shù)谝槐槟雺菏┕そY(jié)束后,第二遍碾壓作業(yè)時(shí)必須降低振動(dòng)頻率。當(dāng)進(jìn)行直線路段碾壓作業(yè)時(shí),必須嚴(yán)格遵循由兩邊向中間的碾壓方式進(jìn)行有效施工,平曲路段碾壓施工時(shí),要按照由內(nèi)到外的順序進(jìn)行碾壓。碾壓較大縱坡路段時(shí),必須按照由下到上的方式進(jìn)行碾壓,進(jìn)而防止板塊裂隙的出現(xiàn)。碾壓施工中,如蒸發(fā)水分速度過(guò)快,則要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臑⑺鳂I(yè)。當(dāng)出現(xiàn)“彈簧”、松散及起皮等現(xiàn)象時(shí),要將鋪筑層立即翻開(kāi)并重新拌和,以確保其質(zhì)量符合施工要求。在完成或處于碾壓狀態(tài)的路段上方禁止壓路機(jī)出現(xiàn)調(diào)頭與急剎車(chē)的情況,這樣可以有效避免土層表面出現(xiàn)破損現(xiàn)象。為確保碾壓效果,必須多對(duì)路面兩側(cè)進(jìn)行2到3遍的碾壓。
6、接縫處理
農(nóng)村公路固化土路面施工技術(shù)應(yīng)用中要重視接縫問(wèn)題,在處理縱向接縫施工中,必須分兩幅進(jìn)行施工,在第一幅施工過(guò)程中,接近中間一側(cè)必須選用方木或鋼模板做為支撐,并確保方木或鋼模板的高度和穩(wěn)定土層的壓實(shí)厚度一致。拌和混合料施工完成后,與支撐木相近的一條帶,其拌和施工必須由人工進(jìn)行,隨后進(jìn)行整型和壓實(shí)作業(yè)。在另一幅鋪筑作業(yè)時(shí),將支撐木拆除。第二幅拌和混合料作業(yè)完成后,與第一幅中間帶接近的部位,選用人工施工方式進(jìn)行有效拌和,并進(jìn)行整型和壓實(shí)作業(yè)。
7、養(yǎng)護(hù)
農(nóng)村公路固化土路面施工技術(shù)在固土劑對(duì)土壤穩(wěn)定后,必須確保其養(yǎng)護(hù)過(guò)程中具有相應(yīng)的濕度,并對(duì)其濕度進(jìn)行有效控制。通常情況下,都會(huì)將其養(yǎng)護(hù)時(shí)間定為一到兩周,在養(yǎng)護(hù)作業(yè)過(guò)程中必須對(duì)施工路面進(jìn)行定量灑水作業(yè),同時(shí)封閉交通。如不能對(duì)交通實(shí)行封閉作業(yè),必須對(duì)車(chē)速進(jìn)行限制,在施工路面行駛的車(chē)輛速度不能在3030km/h以上。同時(shí)將路面雜物清理干凈。
三、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,我國(guó)公路事業(yè)也得到了極大的進(jìn)步,農(nóng)村公路固化土路面施工技術(shù)作為公路工程施工的重要技術(shù),其技術(shù)水平的高低將直接影響到公路施工的整體質(zhì)量。為有效提高農(nóng)村公路工程施工的質(zhì)量,施工企業(yè)必須提高固化土路面施工技術(shù)水平,做好路面養(yǎng)護(hù)工作,積極研發(fā)新型固化材料。只有這樣才能實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,才能推動(dòng)企業(yè)的快速發(fā)展。
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