混凝土真空處理技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

喬立新

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

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混凝土真空處理技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用

喬立新

(黑龍江省公路勘察設(shè)計(jì)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

道路混凝土真空處理技術(shù)，是我國(guó)現(xiàn)在階段道路施工中比較完善的一種施工技術(shù)，利用混凝土機(jī)械脫水的辦法在已經(jīng)成型后的混凝土表面上利用真空吸水設(shè)備,達(dá)到有效密實(shí)路面混凝土的目的。目前被廣泛的應(yīng)用。通過道路混凝土真空處理技術(shù)在上海民生路的施工實(shí)際案例來分析該技術(shù)的應(yīng)用原理方面,闡述道路混凝土真空處理技術(shù)在路建設(shè)中的施工技術(shù)與應(yīng)用情況。

真空處理；混凝土;道路建設(shè)

1 工程概況

1.1 混凝土路面的抗壓強(qiáng)度對(duì)比

由于施工和設(shè)計(jì)的要求, 該路面施工采用的水泥混凝土表面抵抗壓300 MPa。混凝土材料配合比是：水泥∶砂子∶碎石∶水=1∶1.26∶2.82∶0.41,425。硅酸鹽水泥的使用情況為420 kg/m3。施工現(xiàn)場(chǎng)氣溫為0～ 5 ℃區(qū)間 ,樣本為的標(biāo)準(zhǔn)正方體,實(shí)驗(yàn)室測(cè)試出來的混凝土抗壓強(qiáng)度見表1。

表1 不同混凝土抗壓強(qiáng)度及裂縫統(tǒng)計(jì)

由表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,采用真空技術(shù)的混凝土比普通混凝土具有更高的抗壓強(qiáng)度。且凝固的時(shí)間更短等優(yōu)勢(shì)。

1.2 普通混凝土與真空混凝土路面的耐磨性比較

在施工完畢以后兩種混泥土路面表面上觀察無明顯差別，但是通過切面觀察到以得出結(jié)論,真空混凝土處理的的路面耐磨性更好。是因?yàn)榛炷猎诿撍^程中能夠形成了一層厚2～3 cm的表面結(jié)構(gòu)層，其結(jié)構(gòu)非常的緊密細(xì)致、對(duì)其耐磨性和耐久度等作用非常大。普通混凝土耐磨性相比較真空處理過的混凝土路面相差的非常多。真空混凝土耐磨性顯著優(yōu)于普通混凝土。

2 混凝土真空處理技術(shù)原理

2.1 真空的壓差作用力

真空混凝土技術(shù)壓差作用技術(shù)原理：在真空處理環(huán)節(jié)里,真空設(shè)備內(nèi)部形成特殊的真空環(huán)境，該環(huán)境中受壓力差的作用下使混凝土中大部分的水分全被排出來，設(shè)備中的充水的毛細(xì)管系統(tǒng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)排水目的,混凝土中氣泡也向被真空設(shè)備抽走，從而達(dá)到密實(shí)混凝土的目的，讓其中間固體顆粒和材料能夠緊密的結(jié)合在一起，達(dá)到密實(shí)混凝土的母的。

2.2 真空處理技術(shù)產(chǎn)生的氣泡擠壓力

真空處理設(shè)備通過在真空作業(yè)的時(shí)候，形成了一種由于抽真空所形成的負(fù)壓力，隨著真空程度越來越大，并且會(huì)朝混凝土的內(nèi)部作用力。通過擠壓見效混凝土中的氣壓水平。產(chǎn)生非常劇烈的膨脹力，出現(xiàn)擠壓力，使得混凝土的密度增大。加強(qiáng)其密實(shí)度。

2.3 毛細(xì)現(xiàn)象產(chǎn)生的微管收縮壓力

該技術(shù)中的一項(xiàng)重要壓縮原理就是毛細(xì)現(xiàn)象所產(chǎn)生的微管壓力。在真空脫水的中期與后期,該壓力通過對(duì)水分的向外擠壓力，同時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行的局部擠壓、很大程度上對(duì)混凝土的密實(shí)起到了推進(jìn)作用。真空泵真空脫水所產(chǎn)生的擠壓力使得使孔隙尺寸極大程度減小,并減少了微孔中的水分。

2.4 混凝土真空處理技術(shù)的工作原理和密實(shí)過程

通常情況下，混凝土真空技術(shù)分為3個(gè)過程: 第一階段：為開始真空處理到混凝土中間固體顆粒相互擠壓作用。由于混凝土的塑性較差，導(dǎo)致自身的粘度非常的小，同樣單位面積上所承受的剪力也較小,混凝土綜合可以壓縮度很大，在固體顆粒接觸之前,結(jié)構(gòu)粘度與剪應(yīng)力變化均不大,所以脫水的速度非常的快。脫水時(shí)間很短，但是脫水量卻是非常的大。能夠達(dá)到脫水量的百分之六十到七十之間。體積壓縮量可達(dá)總壓縮量的百分之九十五以上。對(duì)混凝土的密實(shí)程度有非常大的作用。 第二階段：內(nèi)部顆粒收到真空擠壓所有固體顆粒從剛剛接觸，直至緊密壓縮在一塊為止。因?yàn)榛炷猎谥暗某檎婵者^程中絕大部水通過脫水已經(jīng)排出，己經(jīng)被脫出。毛細(xì)管數(shù)量明顯增多,直徑縮小,真空過程中產(chǎn)生的微管壓力對(duì)混凝土的密實(shí)起主要作用,此時(shí)的真空處理有效系數(shù)也下降。第三階段：在第二階段后抽真空處理的各項(xiàng)作用力基本上被混凝土自身的最大化剪切作用力抵消,其體積無法再進(jìn)行壓縮,抽真空脫水的作業(yè)作應(yīng)及時(shí)停止，自此完成真空處理工作。

2.5 真空混凝土的優(yōu)勢(shì)

真空處理的混凝土的塑性結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。因自身施工原理特性，它具有類似固體性質(zhì)的粘結(jié)力,該特性使得真空混凝土在施工速度、減少施工周期、加快模板周轉(zhuǎn)等方面都要優(yōu)于普通混凝土。

另外，真空混凝土的能夠快速的達(dá)到高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)的特性，其原因是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)在特殊施工工藝形成過程與技術(shù)特征所決定的。兩者在相同的條件下,真空混凝土的強(qiáng)度也明顯優(yōu)于普通的混凝土。

在耐磨性方面，通常情況下公路的路面的磨損原因其主要為汽車車輪的不斷摩擦和輪胎反復(fù)彎曲的作用力等方面。因此,決定一條公路路面的耐磨性取決該路面的的抗輪胎摩擦能力以反復(fù)彎曲作用力，而這和混凝土的硬度、強(qiáng)度及粘結(jié)強(qiáng)度等方面因素息息相關(guān),恰恰這些技術(shù)指標(biāo)是由混凝土表面結(jié)構(gòu)所決定的。前文諸多對(duì)比可以看出因真空混凝土表層結(jié)構(gòu)非常緊密細(xì)致，強(qiáng)度高、粘結(jié)程度高，耐磨性顯著優(yōu)于普通混凝土。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)顯示：真空混凝土的耐磨性是普通混凝土的兩到三倍。真空混凝土耐磨性提高一半以上。

3 結(jié) 論

混凝土真空處理是一項(xiàng)先進(jìn)的道路施工技術(shù)，具有諸多方面的優(yōu)勢(shì)以及特點(diǎn)。對(duì)道路施工的工期與施工質(zhì)量都有著積極作用。在公路施工中備受推崇。真空混凝土在強(qiáng)度方面、抗裂性方面、抗凍性于耐磨性方面、抗?jié)B性等等諸多條件下明顯優(yōu)于傳統(tǒng)普通混凝土。該項(xiàng)技術(shù)是一項(xiàng)應(yīng)用前景廣闊的的先進(jìn)技術(shù),在發(fā)展我國(guó)道路建設(shè)中具有很好的作用，綜上所述，混凝土真空處理技術(shù)和在道路施工中具有較好的應(yīng)用前景，值得廣泛應(yīng)用推廣。

[1] 楊長(zhǎng)友,吳中偉. 真空混凝土路面的耐久性[J]. 公路，1986，(1).

[2] 劉銘,楊長(zhǎng)友. 真空混凝土路面施工工藝流程與參數(shù)[J]. 公路，1987，(1).

[3] 謝勇成. 粉煤灰真空混凝土在路面中應(yīng)用[J].公路，1995，(2).

2016-03-12

B415.6

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1008-3383(2016)08-0060-01