農(nóng)村公路工程中水鎂石纖維混凝土的應(yīng)用

連松嶺

摘 要：農(nóng)村公路是社會主義新農(nóng)村建設(shè)的主要內(nèi)容之一，加大農(nóng)村公路建設(shè)力度，不僅能夠提高農(nóng)民收入，還能促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速增長。近年來，我國農(nóng)村公路建設(shè)速度越來越快，水泥混凝土路面作為農(nóng)村公路路面施工的主要類型，如何提高路面質(zhì)量極為重要。為改善混凝土韌性，提高道路力學(xué)性能，將一定比例水鎂石纖維摻加到混凝土內(nèi)，可有效延長工程使用壽命。本文以某農(nóng)村公路工程為研究對象，對水鎂石纖維混凝土在農(nóng)村公路工程中的應(yīng)用效果進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：農(nóng)村公路；水鎂石纖維；施工工藝

中圖分類號：U414.18 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0122-01

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，公路建設(shè)事業(yè)也得到了極大的進(jìn)步。水泥混凝土路面作為農(nóng)村公路建設(shè)的主要路面結(jié)構(gòu)形式，因其自身優(yōu)勢得到了廣泛應(yīng)用。但在長期使用過程中，水泥混凝土路面破損程度也愈加嚴(yán)重。特別是在重荷載交通干道上，早期病害現(xiàn)象極為嚴(yán)重，部分道路通車不到五年即出現(xiàn)唧泥、面板破碎、裂縫等病害。導(dǎo)致水泥混凝土路面損壞的因素眾多，其中最為根本的原因就是水泥混凝土材料脆性，因其脆性特性極易產(chǎn)生裂縫。高強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度比例只有6%，如混凝土結(jié)構(gòu)受彎，相比破壞荷載，其荷載為其15%～20%的情況，將會出現(xiàn)裂縫，裂縫的不斷擴(kuò)大，將嚴(yán)重降低路面結(jié)構(gòu)抗?jié)B能力，縮短使用壽命，這種情況有效提升混凝土韌性就顯得尤為關(guān)鍵了。據(jù)相關(guān)研究分析可見，將纖維摻加到水泥混凝土內(nèi)，以此達(dá)到混凝土韌性有效改善的目的。作為一種增強(qiáng)材料，將水鎂石纖維摻加到路面混凝土內(nèi)，可替代傳統(tǒng)混凝土增強(qiáng)材料，達(dá)到水泥混凝土性能全面提升的作用，這對水泥混凝土路面材料研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水鎂石纖維道路混凝土的作用機(jī)理

作為一種特色礦產(chǎn)資料，水鎂石纖維具有良好抗拉強(qiáng)度、韌性，且能夠與水泥充分結(jié)合，具有良好相容程度。水鎂石纖維路面混凝土是根據(jù)相應(yīng)比例進(jìn)行6種材料，即水鎂石纖維、水泥、砂子、石子、外加劑及水進(jìn)行均勻拌和，待凝固硬化后即可進(jìn)行水鎂石纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的人工石材的制作，可形成水泥基多相復(fù)合材料。利用微觀分析研究可見，在基料內(nèi)水鎂石纖維具有良好分散程度，和基料粘結(jié)適中，當(dāng)受力嚴(yán)重基體斷裂時，纖維以拔出為主，此時纖維能夠?qū)蚪?、微集料效?yīng)充分發(fā)揮出來，對增強(qiáng)混凝土韌性極為有利。

作為道路水泥混凝土的增強(qiáng)材料，將水鎂石纖維摻加到混凝土內(nèi)，能夠提升混凝土荷載能量的吸收能力，能夠?qū)ν獠亢奢d作用或混凝土本身微裂縫的擴(kuò)展加以有效組織，是混凝土韌性得以增強(qiáng)，道路力學(xué)性能得以提升的重要途徑。

2 工程概況

某四級公路改建工程總長度為43.926km，路面結(jié)構(gòu)為15cm灰土+噴灑防水層+18cm水鎂石纖維混凝土路面。選取C30等級混凝土強(qiáng)度，設(shè)計抗彎拉強(qiáng)度為4.5mpa，以PC32.5復(fù)合硅酸鹽水泥作為主要水泥材料。

3 農(nóng)村公路工程中水鎂石纖維混凝土施工工藝

3.1 施工準(zhǔn)備

按照設(shè)計要求，施工前應(yīng)做好施工機(jī)械及施工人員的合理配置，保證能夠連續(xù)充分供應(yīng)水鎂石纖維等原材料。同時，在原材料進(jìn)場時，必須對水泥、礦粉、集料及外加劑等原材料的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，選定合格的廠家及石料場。對進(jìn)場的原材料，需要對每批到貨進(jìn)行仔細(xì)檢查，要求生產(chǎn)廠家出示材料的試驗(yàn)報告，仔細(xì)檢查裝運(yùn)數(shù)量、日期，特別注意粗細(xì)集料和水鎂石纖維的質(zhì)量，對不合格的材料進(jìn)行排除，嚴(yán)禁進(jìn)場。同時，需要借助一定的方法，對每批進(jìn)場的原材料進(jìn)行抽樣檢測，質(zhì)量合格之后才能使用。

為實(shí)現(xiàn)拌和物運(yùn)輸效率的有效提升，且降低施工污染，必須將運(yùn)輸車進(jìn)出道口環(huán)形路合理設(shè)置于攪拌場，并進(jìn)行臨時停車場配置。同時，根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定，合理確定路基、基層質(zhì)量。

3.2 拌和及運(yùn)輸

配料比例多少、拌和及振搗質(zhì)量優(yōu)劣等是影響水鎂石纖維道路混凝土施工強(qiáng)度的重要因素?；诖耍仨氈匾暬炷涟韬褪┕?，根據(jù)施工實(shí)際情況，可選取強(qiáng)制式混凝土拌和機(jī)進(jìn)行拌和施工。要求合理確定混凝土配料比例，根據(jù)重量配合比進(jìn)行用水量的有效控制。且在允許誤差值內(nèi)控制原材料計量誤差。

施工過程中，針對混凝土坍落度需定時進(jìn)行詳細(xì)檢查，如與設(shè)計要求不符，則需及時找出原因，進(jìn)行用水量的調(diào)整。于拌和物質(zhì)量而言，如投料順序、攪拌流程不合理，同樣也會影響其坍落度，為此必須規(guī)范投料順序。通常需在2min以內(nèi)控制混凝土各盤攪拌時間，保證出料過程中能夠均勻拌和混凝土，且具有相同顏色。

一般可選取自卸汽車進(jìn)行混凝土運(yùn)輸，且在1.5m以內(nèi)控制出料、攤鋪過程中的卸料高度。運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)保證行車速度一致，避免過分顛簸，導(dǎo)致混凝土離析。出料之后，需對運(yùn)輸、卸料時間進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止坍落度損失嚴(yán)重。

3.3 混凝土面層施工

選取三輥軸水泥混凝土攤鋪整平機(jī)進(jìn)行攤鋪施工。施工前，需對模板位置、高程等詳細(xì)檢查，將將脫模劑均勻涂抹到模板兩側(cè)。攤鋪時，需及時清理干凈基層頂面，且確保其濕潤，避免積水。指派專人在卸料過程中對車輛進(jìn)行指揮，布料時應(yīng)嚴(yán)格控制其速度，保證滿足攤鋪速度要求。通常振搗施工需在布料長度超過10m后進(jìn)行，密排振搗棒組間隔一定時間即可插入振實(shí)，且在振搗棒有效作用半徑的1.5倍內(nèi)控制每次移動距離，需控制在500mm以內(nèi)，且在15～30s之間控制振搗時間。振實(shí)面板后，即可進(jìn)行縱縫拉桿安裝。根據(jù)作業(yè)單元進(jìn)行三輥軸整平機(jī)一段一段整平施工，20～30m為作業(yè)單元長度。相比模板頂面，三輥軸滾壓振實(shí)料位高差應(yīng)高于其20mm以內(nèi)，如高度過大，需及時去除；如過低，則應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)料。在一個作業(yè)單元長度內(nèi)，三輥軸整平機(jī)的作業(yè)方式為“前進(jìn)振動、后退靜滾”，以2到3遍作為滾壓遍數(shù)。

完成滾壓作業(yè)后，需及時把振動輥軸從模板上去除，選取整平軸進(jìn)行前后靜滾整平施工，直至滿足平整度需求，具有均勻的表面砂漿厚度后即可停止施工，通常在3～5mm之間控制表面砂漿厚度。要求及時刮除三輥軸整平機(jī)前方表面稀厚不均的砂漿。精平飾面時，應(yīng)選取刮尺（3～5m）在縱橫兩方向進(jìn)行2遍以上施工。

3.4 養(yǎng)生

根據(jù)表1確定拆除水鎂石纖維路面混凝土邊側(cè)模板的時間。結(jié)束鋪筑水鎂石纖維混凝土路面后，需及時進(jìn)行養(yǎng)生施工。選取覆蓋保濕法進(jìn)行混凝土路面養(yǎng)生，為增強(qiáng)混凝土早期強(qiáng)度，前后期養(yǎng)生應(yīng)有所不同，前期可進(jìn)行保濕膜覆蓋，后期則進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。依照混凝土彎拉強(qiáng)度增長情況進(jìn)行混凝土養(yǎng)生時間的準(zhǔn)確確定，相比設(shè)計彎拉強(qiáng)度，要求控制在其80%以上，要求重視7d養(yǎng)生。如施工階段具有較低氣溫，需適當(dāng)延長養(yǎng)生時間，且選取草簾保溫。相比設(shè)計強(qiáng)度，混凝土強(qiáng)度達(dá)到其40%時，即可允許行人通行。完成養(yǎng)生作業(yè)后，需對路面平整度等進(jìn)行檢查，確保其施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上所述，作為公路路面結(jié)構(gòu)的主要形式之一，水泥混凝土路面相比其他路面，其特點(diǎn)為使用年限長、施工便捷、養(yǎng)護(hù)量小等。但因自然及行車荷載等因素的影響，我國水泥混凝土路面使用性能大幅下降，使用壽命大大縮短。特別是在大量重要交通干道上，水泥混凝土路面損壞情況極為普遍，主要病害類型為斷板、碎裂等。導(dǎo)致水泥混凝土路面損壞的因素較多，其中水泥混凝土材料脆性因素較為關(guān)鍵。將適量纖維摻加到混凝土內(nèi)，可達(dá)到混凝土脆性改善的目的。本文在水泥混凝土內(nèi)摻加一定量水鎂石纖維，可形成一種新型混凝土路面材料，且進(jìn)行水鎂石纖維混凝土路面配合比設(shè)計，保證其在路面工程更好地使用。

參考文獻(xiàn)

[1]溫久然，劉開平，趙衛(wèi)東，等.水鎂石纖維混凝土在農(nóng)村公路工程中的應(yīng)用研究[J].公路，2014（1）：112-117.