市政道路工程水泥混凝土材料抗凍耐久性研究

劉靜靜

摘要：重點(diǎn)研究與分析水泥混凝土材料抗凍耐久性能問(wèn)題始終是保障市政道路工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量效果的有效方式。如果水泥混凝土材料抗凍耐久性能未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，那么受到環(huán)境因素以及溫度因素的影響，市政道路工程在運(yùn)行使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一系列病害問(wèn)題。為進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土材料抗凍耐久性問(wèn)題的研究分析，本文主要結(jié)合水泥混凝土材料抗凍耐久性能的影響因素，對(duì)如何提高市政道路工程水泥混凝土材料抗凍耐久性能的方法措施進(jìn)行總結(jié)歸納。

關(guān)鍵詞：市政道路工程;水泥混凝土材料;受凍損害;抗凍耐久性

引言：我國(guó)部分地區(qū)市政道路工程經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行使用之后會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化病害問(wèn)題。其中，水泥混凝土材料受凍損害基本上可以視為市政道路工程老化，病害問(wèn)題的重要表現(xiàn)形式，尤其是對(duì)于我國(guó)北方地區(qū)而言。從氣候條件上來(lái)看，北方地區(qū)冬季氣候相對(duì)寒冷，且大多數(shù)市政道路路面均以水泥混凝土瀝青材料為主。這部分材料很容易受到氣候、溫度條件的影響而出現(xiàn)受凍損害問(wèn)題，主要表現(xiàn)為路面凹凸不平、裂縫問(wèn)題眾多等。長(zhǎng)此以往，容易影響市政道路工程運(yùn)行質(zhì)量安全。最主要的是，水泥混凝土材料受凍損害問(wèn)題頻繁出現(xiàn)容易增加相關(guān)建設(shè)單位維修成本費(fèi)用。近些年來(lái)，為加強(qiáng)對(duì)市政道路工程建設(shè)質(zhì)量的全方位管理，參建單位方面需要重點(diǎn)針對(duì)水泥混凝土材料抗凍耐久性能問(wèn)題進(jìn)行研究分析，以期可以及時(shí)緩解水泥混凝土材料所存在的受凍損害問(wèn)題。

1 影響市政道路工程水泥混凝土材料抗凍耐久性的相關(guān)因素分析

1.1 路面設(shè)計(jì)因素

路面設(shè)計(jì)效果合理與否往往會(huì)對(duì)水泥混凝土路面抗凍耐久性能產(chǎn)生重要影響。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，路面設(shè)計(jì)效果通常與路面厚度設(shè)計(jì)、道路排水設(shè)計(jì)以及路面尺寸設(shè)計(jì)等相關(guān)。舉例而言，道路排水設(shè)計(jì)質(zhì)量在一定程度上可以視為能否及時(shí)排除路面積水的重要方式。如果道路排水效果未達(dá)到預(yù)期，大量積水會(huì)積聚在道路表面并逐漸滲入到路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部當(dāng)中，引發(fā)水損問(wèn)題[1]。

1.2 路基施工因素

路基施工質(zhì)量效果以及回填材料應(yīng)用質(zhì)量在一定程度上會(huì)影響水泥混凝土路面耐久性能。舉例而言，像腐殖土以及沼澤土液限通常超過(guò)50%，并且塑限指數(shù)明顯超過(guò)25%，這種土質(zhì)類型無(wú)法應(yīng)用于路基施工以及回填施工當(dāng)中。除此之外，有機(jī)質(zhì)含量超過(guò)3%的材料也不是用于路基回填施工作業(yè)當(dāng)中。究其原因，主要是因?yàn)橐坏┦褂眠@些材料可能會(huì)引發(fā)臺(tái)背沉陷或者錯(cuò)臺(tái)等一系列問(wèn)題。嚴(yán)重時(shí)，甚至?xí)?duì)路基穩(wěn)定性效果造成不良影響。

1.3 混凝土凍融破壞因素

凍融破壞問(wèn)題是引發(fā)水泥混凝土材料抗凍耐久性能嚴(yán)重下降的重要因素。一般來(lái)說(shuō)，混凝土結(jié)構(gòu)通常由水泥砂漿以及各種砂石料組成。其中，骨料飽水程度在一定程度上會(huì)影響水泥混凝土材料容水空間效果。如果在水泥混凝土拌合過(guò)程中并未嚴(yán)格控制水分問(wèn)題，過(guò)多水分就會(huì)浸入到骨料毛細(xì)孔當(dāng)中。當(dāng)遇到寒冷天氣時(shí)，水遇冷結(jié)冰導(dǎo)致骨料毛細(xì)孔體積迅速擴(kuò)大，甚至?xí)l(fā)破裂現(xiàn)象，最終導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能嚴(yán)重下降。

1.4 混凝土鹽凍破壞因素

鹽凍破壞問(wèn)題主要是針對(duì)水泥混凝土鹽凍剝蝕破壞問(wèn)題而言。一般來(lái)說(shuō)，基于凍融循環(huán)條件下通過(guò)使用除冰鹽等材料往往會(huì)相繼引發(fā)水泥混凝土材料表層開裂以及起皮等一系列破壞問(wèn)題。與普通凍融破壞形式不同，水泥混凝土材料內(nèi)部所產(chǎn)生的鹽凍破壞問(wèn)題會(huì)在短時(shí)間內(nèi)增加內(nèi)部滲透壓，再加上飽水度相對(duì)較高，所面臨的結(jié)冰壓力會(huì)明顯加大。長(zhǎng)此以往，水泥混凝土材料所產(chǎn)生的受凍破壞風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題將會(huì)越來(lái)越嚴(yán)重[2]。

2 市政道路工程水泥混凝土材料抗凍耐久性能的提升措施分析

2.1 注重原材料以及現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高、平整度問(wèn)題的控制管理

為保障市政道路工程項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量安全，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土材料抗凍耐久性能問(wèn)題的重視程度。其中，為全面增強(qiáng)水泥混凝土材料抗凍耐久性能，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該對(duì)原材料、現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)高以及平整度問(wèn)題進(jìn)行嚴(yán)格控制與管理。結(jié)合市政道路水泥混凝土路面基層形式來(lái)看，多數(shù)施工單位會(huì)選擇應(yīng)用水泥穩(wěn)定類集料進(jìn)行施工建設(shè)活動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，水泥穩(wěn)定類集料對(duì)于集配要求以及有機(jī)質(zhì)含量要求相對(duì)嚴(yán)格。其中，有機(jī)質(zhì)含量通常需要控制在2%以內(nèi)。

除此之外，所應(yīng)用的混凝土骨料中應(yīng)該禁止含有腐植質(zhì)以及土塊等容易影響水泥混凝土材料抗凍耐久性能的相關(guān)因素。在基層標(biāo)高以及平整度控制方面，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該按照設(shè)計(jì)圖紙要求，對(duì)標(biāo)高設(shè)計(jì)以及平整度檢測(cè)工作進(jìn)行合理貫徹與落實(shí)。從客觀角度上來(lái)講，基層標(biāo)高以及平整度設(shè)計(jì)是否合理往往會(huì)對(duì)路面厚度產(chǎn)生重要影響。為更好地加強(qiáng)對(duì)平整度問(wèn)題的控制管理，現(xiàn)場(chǎng)施工人員可利用攤鋪機(jī)等機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)專業(yè)化攤鋪?zhàn)鳂I(yè)過(guò)程。標(biāo)高設(shè)計(jì)應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行合理設(shè)置，同時(shí)，還需要做好道路路面清潔工作。

2.2 高度重視摻合料配比應(yīng)用問(wèn)題

礦渣、硅粉以及粉煤灰等基本上可以視為市政道路工程常用的摻合料。其中，對(duì)于礦渣材料而言，磨細(xì)的礦渣與混凝土材料中的水泥成分可通過(guò)水化作用影響生成活性物質(zhì)，進(jìn)一步增強(qiáng)水泥混凝土材料抗凍耐久性能。但是需要注意的是，現(xiàn)場(chǎng)施工人員在應(yīng)用礦渣材料的過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)用量問(wèn)題的控制管理。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，礦渣用量過(guò)多往往會(huì)減弱水泥混凝土材料抗融性能。建議現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，適量應(yīng)用[3]。

對(duì)于硅粉材料而言，在基準(zhǔn)混凝土中摻入適量的硅粉材料不僅可以有效改善水泥混凝土材料氣孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)也可以增強(qiáng)水泥混凝土材料抗凍耐久性能，具有重要的應(yīng)用價(jià)值。但是需要注意的是，與礦渣材料不同，硅粉建設(shè)成本相對(duì)較高且產(chǎn)量有限，在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)該綜合考慮多方面影響因素，進(jìn)行適量選用。

對(duì)于粉煤灰材料而言，將水膠比嚴(yán)格控制在一定范圍之內(nèi)且通過(guò)適量添加粉煤灰可以進(jìn)一步增強(qiáng)水泥混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，綜合考慮到水泥混凝土質(zhì)量需求，現(xiàn)場(chǎng)施工人員通常會(huì)將粉煤灰摻和量控制在30%左右。從作用成果上來(lái)看，通過(guò)適量應(yīng)用，粉煤灰材料可以達(dá)到預(yù)期的施工效果，最重要的是，與上述兩種材料相比，粉煤灰造價(jià)成本更低[4]。

2.3 貫徹落實(shí)水泥混凝土道路施工注意事項(xiàng)

為消除或者減少不良因素對(duì)水泥混凝土材料抗凍耐久性能帶來(lái)的負(fù)面影響，施工單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土道路施工作業(yè)內(nèi)容的貫徹落實(shí)，尤其要重點(diǎn)針對(duì)冬季水泥混凝土道路施工注意事項(xiàng)進(jìn)行貫徹落實(shí)。

一方面，施工單位管理人員應(yīng)該針對(duì)水泥混凝土材料保溫工作內(nèi)容進(jìn)行統(tǒng)籌部署。在入冬之前，應(yīng)該將不耐凍的重要材料及時(shí)輸送到施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中并進(jìn)行妥善保存。如可在材料表面鋪蓋草袋或者棉氈等，避免材料受凍損害。與此同時(shí)，像水泥材料以及各種外加劑材料應(yīng)該妥善放置在溫室環(huán)境當(dāng)中。需要注意的是，這類材料應(yīng)該禁止加熱處理。另一方面，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該對(duì)水泥混凝土材料運(yùn)輸以及澆筑作業(yè)問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)與貫徹落實(shí)[5]。舉例而言，在開展水泥混凝土材料澆筑工作之前，管理人員應(yīng)該對(duì)各項(xiàng)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行加熱潤(rùn)濕處理。舉例而言，如提前加熱以及潤(rùn)濕處理輸車以及輸送泵體等，這樣做的主要目的在于進(jìn)一步強(qiáng)化澆筑過(guò)程的順暢性。澆筑過(guò)程當(dāng)中，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土材料溫度變化問(wèn)題的控制管理?？赏ㄟ^(guò)構(gòu)建溫度檢測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)各個(gè)澆筑時(shí)段溫度變化的記錄分析。并指定專業(yè)人員對(duì)混凝土材料進(jìn)行妥善保管，并做好測(cè)溫記錄。

需要注意的是，在現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)期間，所有參建人員必須深化個(gè)人的質(zhì)量管控意識(shí)，必須嚴(yán)格遵循市政道路工程項(xiàng)目施工作業(yè)原則，加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土澆筑等作業(yè)環(huán)節(jié)的重視程度，盡量通過(guò)不斷規(guī)范個(gè)人的操作行為，保障水泥混凝土澆筑作業(yè)環(huán)節(jié)順利開展，并增強(qiáng)水泥混凝土材料抗凍耐久性能[6]。

結(jié)論：總而言之，市政道路工程參建單位應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)水泥混凝土材料抗凍耐久性問(wèn)題的研究分析。最好可以從影響水泥混凝土材料抗凍耐久性能的相關(guān)因素進(jìn)行切入，采取科學(xué)合理的方法措施加以規(guī)避，盡量從根本上增強(qiáng)水泥混凝土材料抗凍耐久性能。除此之外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)該嚴(yán)格按照水泥混凝土施工作業(yè)原則，加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵要點(diǎn)內(nèi)容的貫徹落實(shí)，減少病害問(wèn)題出現(xiàn)。

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