■劉兆躍 ■凱里市交通建設工程公司,貴州 凱里 556000
粉煤灰是電廠運行中的一類排放物,為了節(jié)約資源,保護環(huán)境,將其作為一項工程材料,應用到公路工程中,實現(xiàn)資源材料的再利用。粉煤灰在公路工程中,消耗量比較大,適用于不同等級的公路路基中,提升公路工程的性能,強調(diào)粉煤灰的應用優(yōu)勢。
粉煤灰在公路工程中的應用,需要嚴格遵守《公路土工試驗規(guī)程》,注重粉煤灰的特性分析,合理規(guī)劃粉煤灰的應用,改善公路工程的施工性能。
例舉粉煤灰在公路工程中的特性,如:(1)壓縮特性,粉煤灰壓縮后應用到公路工程中,可以在很大程度上預防工程沉降,避免工程中出現(xiàn)不均勻沉降的問題,體現(xiàn)壓縮特性的優(yōu)質(zhì)狀態(tài),粉煤灰壓縮特性下的沉降,屬于安全范圍內(nèi)的,不會對公路工程造成危害;(2)物理特性,粉煤灰的物理特性,包括含水量、密度等因素,其對粉煤灰的影響比較大,根據(jù)公路工程的特性,挑選符合物理特性的粉煤灰,以免影響公路的穩(wěn)定性;(3)化學特性,粉煤灰中主要成分是二氧化硅、氧化鋁和氧化鐵,公路工程使用粉煤灰時,必須預防化學反應,防止粉煤灰發(fā)生化學變化而影響工程的質(zhì)量。粉煤灰的特性,是一項重要的問題,既可以為公路工程提供優(yōu)質(zhì)的保障,同樣也存在一定缺陷,綜合分析粉煤灰特性,確保其在公路中的可靠性。
粉煤灰在公路路基施工中的實踐運用,主要體現(xiàn)在軟土地基控制方面,避免路基受到軟土地質(zhì)的干擾。軟土地基在公路工程中比較常見,降低了公路路基的強度,潛在沉降、偏位的風險,采用粉煤灰材料,便于提高軟土地基的穩(wěn)定性,支撐公路路基。
路基是公路工程的關鍵問題,路基工程關系到公路的強度與性能,所以公路工程非常關注路基施工的實況,采取粉煤灰對路基中的軟土進行控制。含水量是粉煤灰使用時應該重點考慮的對象,粉煤灰達到最佳含水量時,才能進行路基的壓實工作[1]。以某公路工程為例,分析路基中粉煤灰的含水量控制。該公路工程選擇了鮮灰和陳灰,通過對比兩類粉煤灰,最終確定工程材料。該工程利用擊實試驗,得出鮮灰的含水量≈17%,密度≈1.47g/cm3,陳灰的含水量≈19%,密度≈1.42g/cm3,壓實度均大于94%,一般情況下,鮮灰含水量≈18%~21%時,陳灰含水量≈20%~23%時,粉煤灰在路基中的粘合效果最佳,所以根據(jù)試驗結構,調(diào)整粉煤灰的含水量,促使其達到最佳狀態(tài),再應用到公路路基工程中。
粉煤灰呈現(xiàn)粉狀,在運輸時容易發(fā)生散落,引起水分蒸發(fā)的問題,公路工程安排粉煤灰的裝運工作時,必須做好粉煤灰的封閉工作,一方面保障粉煤灰自身的特性,另一方面預防揚塵,保護公路路基施工的現(xiàn)場環(huán)境,同時運輸車將粉煤灰卸載到施工現(xiàn)場時,把控好車輛倒退的距離,以免車輛碾壓原有路基。
公路路基工程對粉煤灰實行攤鋪時,應該按照現(xiàn)場的情況選擇合適的機械設備。例如:某公路工程使用20T 的壓路機,粉煤灰的攤鋪厚度≤30cm,部分路基位置的粉煤灰,厚度>25cm,此時應改為30T 的壓路機,粉煤灰碾壓期間,根據(jù)該公路路基施工的要求,嚴格控制攤鋪的控制,在20T 壓路機使用時,松浦系統(tǒng)=1.19~1.35,壓縮系數(shù)=0.79。
粉煤灰在路基中的碾壓工藝,盡量不要出現(xiàn)資源浪費的問題。例舉粉煤灰在路基實踐應用中的碾壓工藝,如:(1)規(guī)劃粉煤灰碾壓時的排水工作,在碾壓層上設置大于3%的橫坡、縱坡,碾壓完后,立即安排灑水養(yǎng)護,避免碾壓層的粉煤灰失水過快,如果粉煤灰碾壓期間遇到雨水天氣,可以鋪設30cm 的封層,預防含水量過度的問題;(2)粉煤灰靜壓完成后,安排振動碾壓工藝,振動碾壓的次數(shù)和強度,需按照路基粉煤灰施工的實際情況確定;(3)粉煤灰碾壓時,施工企業(yè)應定期檢查路基的強度,控制粉煤灰碾壓的強度,促使其達到路基的強度標準。
公路工程中,路面施工中的主體材料是混凝土,而粉煤灰的應用,改進了混凝土的性能,促使其更符合公路路面的性能要求。粉煤灰在路面混凝土中的實踐運用,具有全面性的優(yōu)勢,有利于提高混凝土的抗磨水平,發(fā)揮優(yōu)質(zhì)的力學性能。
公路工程企業(yè)按照路面混凝土強度的試驗數(shù)據(jù),設計粉煤灰的用量,同時規(guī)劃出超量系數(shù),在此基礎上,按照等效的原則,對粉煤灰配合進行設計[2]。例如:粉煤灰等效代替混凝土中的水泥用量,根據(jù)混凝土比重,計算粉煤灰摻量分別=0%、15%、20%、25%時,4.0 強度下取代水泥量,分別是0kg/m3、51.91kg/m3、69.22kg/m3、86.52kg/m3,在此基礎上優(yōu)化粉煤灰的配合比設計,考慮混凝土的性能,保障粉煤灰的用量準確。
粉煤灰在公路路面混凝土中的應用,以7 天為考核標準,分析粉煤灰對路面抗折強度的干擾[3]。例如:路面強度=4.5MPa 時,粉煤灰用量對抗折強度影響不大,主要是受到水膠比的影響,由于7 天抗折強度還存在一定的變化,所以很容易出現(xiàn)變動,以此為標準得出數(shù)據(jù),在選擇28 天的考核時間點,粉煤灰的摻量就有明顯的影響,表現(xiàn)出粉煤灰摻量越大,抗折強度越低,當考核90 天抗折強度時,粉煤灰的摻量已經(jīng)成為主導因素,路面混凝土性能趨向于穩(wěn)定。由此可見:公路路面混凝土中的粉煤灰配合,摻量變化對抗折強度的影響比較大,表明路面混凝土的后期強度會高于前期。
公路路面工程中的抗磨性能,與粉煤灰的分散效果有直接的關系,而且也受到路面抗折性能的影響[4]。例如:某地區(qū)公路路面施工中,選用C 型粉煤灰,取代混凝土中30%的水泥,利用試驗的方法找出粉煤灰抗磨性能的臨界值,確保其在路面施工中,能夠達到最佳的抗磨狀態(tài)。C 型粉煤灰的摻量不同,對公路混凝土路面造成的影響不同,一般情況下,粉煤灰的用量=15%~20%時,其可明顯改善公路路面的抗磨性能,提高混凝土路面的質(zhì)量水平,確保公路混凝土路面能夠具備優(yōu)質(zhì)的抗磨特點。
公路工程中的粉煤灰應用,改善了公路施工的環(huán)境,充分發(fā)揮粉煤灰的優(yōu)勢,符合公路工程的需求。粉煤灰逐漸成為公路工程中不可缺少的材料,在軟土地基、混凝土施工中起到重要作用,保障公路工程的強度和穩(wěn)定性,輔助延長公路工程的使用壽命。
[1]付興華,侯文萍,侯憲欽,楊春霞,董友軍,文福民,孫景旭.公路粉煤灰水泥水化產(chǎn)物及機理的研究[J].硅酸鹽通報,2001(03):14-22.
[2]王琛艷,孫海興.高速公路粉煤灰路基填筑技術研究[J].徐州建筑職業(yè)技術學院學報,2010(02):22-24 +37.
[3]郝軼,閆淑杰.高速公路粉煤灰路基填筑施工技術分析[J].黑龍江交通科技,2012(09):35.
[4]李貴沖.高速公路粉煤灰路堤施工工藝[J].交通世界(建養(yǎng).機械),2013(Z1):102-103.