關(guān)于多孔改性水泥混凝土基層路面施工技術(shù)的探究

常作眾 張學(xué)康

摘 要：多孔改性水泥混凝土路面材料屬于環(huán)保型、生態(tài)型混凝土材料，具有廣泛的用途，可用于輕交通道路、道路路肩及中央分隔帶、城市道路兩側(cè)的人行道等。因其具有較大的連通孔隙，故其不僅具有很好的吸聲降噪性能，還具有良好的排水性能。這不僅有利于環(huán)境保護，還能為汽車及行人安全提供保證。因此，研究多孔水泥混凝土性能及施工技術(shù)應(yīng)用具有重要意義。

關(guān)鍵詞：多孔改性水泥混凝土；路面基層；技術(shù)應(yīng)用

一、多孔改性水泥混凝土性能分析

多孔改性水泥混凝土施工原理就是由密實性板體結(jié)構(gòu)層向多孔網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)層轉(zhuǎn)變，通過連續(xù)級配構(gòu)成的密實性結(jié)構(gòu)向單粒徑點狀連接轉(zhuǎn)變，進而產(chǎn)生網(wǎng)狀骨架。多孔改性水泥混凝土內(nèi)的基層膠體可通過化學(xué)法改善普通硅酸鹽水泥性能，利用改性達到水泥內(nèi)活性材料被充分激活的目的，快速提升水泥膠體強度，因膠體具備良好防水效果，可防止水滲入顆粒表面與膠連體，進而起到防水作用。其性能特點如下：

1、多孔改性水泥混凝土材料聲學(xué)性能。多孔改性水泥混凝土材料結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在較大的孔隙是降噪的主要原因。當(dāng)聲波進入材料內(nèi)部時，孔隙中的空氣發(fā)生運動，與形成孔壁的固體筋絡(luò)發(fā)生摩擦，由于黏滯性和熱傳導(dǎo)效應(yīng)，將一部分聲能轉(zhuǎn)變成熱能而耗散掉；聲波在剛性壁面反射后，回到其表面時，一部分聲波返回空氣中，另一部分又反射回到材料內(nèi)部，聲波反復(fù)傳播，則能量不斷轉(zhuǎn)換耗散，于是材料就“吸收”了部分聲能。第一，單一結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料的聲學(xué)性能。通過研究相同有效孔隙率，不同級配的試件的吸聲系數(shù)的變化規(guī)律，可得有效孔隙率只是一個宏觀表現(xiàn)，多孔材料內(nèi)部孔隙分布以及孔徑大小才是影響其吸聲性能的主要因素。第二，雙層結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料的聲學(xué)性能。通過研究兩類不同路面結(jié)構(gòu)的吸聲性能，即上層孔隙率大下層孔隙率小組合及上層孔隙率小下層孔隙率大組合，表明前一種結(jié)構(gòu)形式具有良好的吸聲性能，后者則無。

2、多孔改性水泥混凝土路面降噪性能。為了進一步研究多孔路面的聲學(xué)性能隨厚度的變化規(guī)律，進行了不同厚度條件下的多孔路面降噪性能測試。經(jīng)分析得出，在路面表層紋理結(jié)構(gòu)相同的條件下，多孔路面的降噪性能主要依賴于上面層孔隙率的大小，面層厚度的增加只是增加了聲波在多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)的反射吸收時間，從而使路面的降噪效果逐漸增強。

3、多孔改性水泥混凝土透水性能。滲透系數(shù)k是一個重要的水文地質(zhì)參數(shù)。滲透系數(shù)是反映孔隙介質(zhì)透水能力的一個綜合系數(shù)。水流速度較慢時，在水頭差的作用下，斷面的滲透平均速度與水力坡度成正比，即為達西定律：

v = k i

式中：v為水的滲透平均速度，cm/ s；k為滲透系數(shù)，cm/ s；i為水力坡度。

對于同一種級配的多孔改性水泥混凝土，隨著有效孔隙率的不同，滲透系數(shù)會有區(qū)別，本研究采用粒徑 2. 36～4. 75 mm 的粗集料，室內(nèi)成型多孔水泥混凝土有效孔隙率分別為10%、15%、20%、25%、30%，室內(nèi)搗實成型，并采用標(biāo)準(zhǔn)方法進行養(yǎng)護。

二、多孔改性水泥混凝土基層路面施工技術(shù)應(yīng)用

1、下承層施工

與多孔改性水泥混凝土寬度相比，下承層每側(cè)寬度應(yīng)多出30cm以上。要求施工前，必須先清理干凈下承層，隨后做好各項指標(biāo)檢查工作，保證其高程、橫坡及平整度等滿足規(guī)范規(guī)定。將瀝青噴灑到下承層后，需進行防滲土工膜卷材鋪設(shè)，其主要功能是避免基層有上層水滲入。上層水通過防滲土工膜表面向路基外側(cè)排出，以此穩(wěn)定路基。

2、混凝土拌和

實驗室在拌和前應(yīng)按照施工時間點環(huán)境溫度、濕度，將混凝土拌合物初凝時間測量出來，作為混合料由出料至攤鋪之間的限制時間，如混合料在該限制時間以上，則不得使用。

通過水膠溶液的方式摻入改性劑，拌和時必須合理控制水泥溫度，要求在10～50℃之間加以控制。當(dāng)室外溫度過高，超過30℃時，必須及時將遮陽棚安設(shè)到水泥罐上，降低水泥溫度。在向拌合倉內(nèi)投放集料前，必須做好清理工作，當(dāng)集料粒徑不符合規(guī)定可利用振動篩去除。要求均勻攪拌混合物，確保拌和質(zhì)量。

3、混凝土運輸

運輸車型選擇、車數(shù)確定的參考依據(jù)包括施工進度、運輸量、運輸距離及道路實際情況等。與總拌和能力相比，運輸能力應(yīng)強一點，才能確保連續(xù)供料。在運輸過程中，為降低材料水分流失過快，可在材料上覆蓋篷布。

根據(jù)當(dāng)天氣溫情況合理確定運輸時間，要求攤鋪作業(yè)必須在混合料初凝前結(jié)束。一般情況下，氣溫在10～20℃時，運輸最長時間為120min；氣溫在20～30℃時，運輸允許最長時間為90min；在30℃以上時，則允許最長時間為75min。向施工現(xiàn)場運送混合料后，嚴(yán)禁急剎車、急轉(zhuǎn)彎。

4、攤鋪施工

攤鋪前期，應(yīng)做好下承層檢查工作。因防水卷材設(shè)置到下承層，需做好清理作業(yè)，全面檢查卷材質(zhì)量，保證硬顆粒、尖狀物不存在于防水卷材上，防止卷材被運輸車、攤鋪機損壞，如出現(xiàn)破損問題，需及時處理。攤鋪時，先做好寬度調(diào)整工作，保證每幅都能與攤鋪機作業(yè)需求相符。按照勻速、連續(xù)、緩慢的原則進行攤鋪施工，在充分考慮拌合物產(chǎn)量、攤鋪寬度、運輸能力等因素的基礎(chǔ)上，可在每分鐘1～3m之間控制攤鋪速度。

可按照梯隊形式選取2臺及其以上攤鋪機同時作業(yè)，在3到5m間控制兩臺機械距離，要求縱縫作業(yè)在混合物初凝前完成。同時，清理干凈防水卷材、履帶行走位置的雜物。選取具備振搗作用的攤鋪機熨平板，3HZ為振搗頻率。

5、縱向施工縫

相比路面寬度，攤鋪機攤鋪寬度較小時，可選取兩臺錯開或2臺以上攤鋪機施工，在混凝土初凝前結(jié)束攤鋪的縱向接縫被稱為濕接縫，無需處理。而由1臺攤鋪機分幅完成作業(yè)產(chǎn)生的縱向施工縫，則被常偉干接縫，需做好處理。要求清理干凈接縫位置松散料、雜物。并將C30以上水泥混凝土填筑到溝槽內(nèi)，隨后進行土工布覆蓋，做好養(yǎng)生工作。

6、養(yǎng)生

選取塑料薄膜覆蓋到基層進行養(yǎng)生施工，避免薄膜破損。相比覆蓋面，薄膜寬度應(yīng)多出100cm左右，且10cm以上為相鄰兩幅塑料薄膜搭接寬度，并進行液體塑膠噴灑，起到良好粘固作用。薄膜需緊貼基層表面，選取薄膜覆蓋在成型基層側(cè)面，隨后壓好其表面、側(cè)面薄膜，避免薄膜被吹開或損壞。按照混凝土彎拉強度實際情況進行養(yǎng)護時間的準(zhǔn)確確定，當(dāng)在設(shè)計彎拉強度80%以上時，可結(jié)束養(yǎng)生，通常養(yǎng)生周期為1周。

整個養(yǎng)生期間不得損壞薄膜，如出現(xiàn)破損問題需及時進行處理。同時嚴(yán)禁基層初凝前對其造成任何影響，如擠壓、踩踏等。養(yǎng)生階段做好交通管制作業(yè)，完成養(yǎng)生作業(yè)后，需及時去除薄膜上的細砂、細土，隨后將塑料薄膜去除，避免基層污染。

三、結(jié)束語

綜上所述，多孔混凝土路面符合現(xiàn)代人對于環(huán)境保護的要求，具有良好的環(huán)保功能，其降噪、排水、改善水循環(huán)的性能在合理的設(shè)計及施工狀況下得以實現(xiàn)，從而提高工程建設(shè)社會效益。同時，作為路面基層施工材料，多孔改性水泥混凝土的應(yīng)用對大流量、重軸載交通狀況下公路承載力問題研究意義重大。

參考文獻

[1]陳永昌.多孔改性水泥混凝土基層在公路工程中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2016年08期