浅谈不同养生方法对水泥混凝土路面的影响
2020-11-06路启明
路启明
白城市交通运输综合行政执法支队公路工程质监大队 吉林白城 137000
白城市农村公路有交通量小、分布广、路线长、养护难的问题。水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、平整度易于控制、施工方便、工艺简单的特点可以有效的缓解白城市农村公路存在的问题。而且随着白城市砂、石等地产材料大量的开采利用,为水泥混凝土路面发展提供了材料保障,降低了工程造价,使水泥混凝土路面在白城市农村公路中得到了广泛的应用。
1 由于水泥混凝土养生原因造成病害及分析
水泥混凝土路面的施工质量受自然环境、材料质量、施工设备、施工工艺、养生措施等因素影响容易产生裂缝、接缝材料剥落、沉陷、拱起、表层破损等病害现象。其中由于养生不及时不到位造成的病害是公路路面破坏因素之一,主要表现为裂缝、表面破损[1]。
表面损坏主要是因为混凝土浇筑后未及时进行养生导致水泥混凝土路面表面早期失水过快,超出水泥混凝土泌水速度,水的蒸发面就会深入到水泥混凝土表面内,毛细水形成凹面产生较大的表面张力,当水泥混凝土强度尚未形成不能有效抵抗这一张力表面就会产生大量细小的多方向的裂缝形成龟裂。龟裂形成后水泥混凝土表面强度降低,在车辆荷载作用下极容易破损剥落,严重影响行车安全和舒适性,甚至需要加铺新的结构层才能进行补救。在施工完成后及时的养生保证水泥混凝土强度形成过程中外部环境的相对湿度就能有效避免表面破损。
所以铺筑后的养生措施至关重要,及时合理的进行养生可以避免开裂,大幅度的提高混凝土路面的耐久性。但是在实际施工过程中往往都存在着养生不及时、养生措施不到位、养生时间不足等问题。这种现象在低等级公路建设过程中尤为明显,由于公路等级低,受环境、施工条件限制,施工技术人员操作不规范等因素影响,致使养生达不到预期效果,加之路面水泥混凝土的水灰比低,导致混凝土早期收缩变形大,极易产生裂缝。因此,混凝土早期养生技术的改进和推广对农村公路建设的质量提高有着重要意义[2]。
2 白城市水泥混凝土路面的养生方法
现阶段我市水泥混凝土路面养生方法主要四种
2.1 储水养生
储水养生是在混凝土板周围使用黏土或者黏土袋形成小围堰,向其中灌水进行养生。此方法优点在于省工省料既方便实施又能保证质量,但是对于路面较宽,纵坡较大的路面就不宜使用。
2.2 铺草垫洒水养生
铺草垫养生法适用于在雨天或养生用水充足的情况,在混凝土路面覆盖草垫子,通过不断浇水保证覆盖物的湿润已达到养生效果。但白城市施工期气候炎热干燥,水分散失较快,不宜大规模使用。
2.3 塑覆盖料薄膜养生法
该方法实际中使用最为广泛,覆盖塑料薄膜养生的初始时间,以压坏细观抗滑构造为准。覆盖塑料薄膜后减少混凝土水分蒸发,利用自身蒸发的水汽进行养生,这种方法相对储水养生和铺草垫洒水养生可以大幅度减少用水量。
2.4 喷洒养生剂养生
混凝土养生剂是一种涂膜材料,喷洒在混凝土表面后固化,表面迅速形成一层致密的薄膜,使混凝土表面与空气隔绝,同时可与混凝土浅层游离氢氧化钙作用,在渗透层内形成致密、坚硬表层,阻止水泥混凝土中水分蒸发,使水泥充分水化而达到自养的目的,主要是防止混凝土硬化过程中水分丧失,导致混凝土收缩产生裂缝。
3 不同养生方法对水泥混凝土强度的影响
试验中所用水泥为P.O42.5 普通硅酸盐水泥,密度为3.1g/cm³。细集料采用天然河砂,细度模数,属于中砂,密度为2.66g/cm³。粗集料为粒径4.75-26.5mm 的石灰岩,密度为2.83g/cm³。实验采用C30 普通水泥混凝土配合比。详细配合比见下表1。
表1 普通水泥混凝土配合比
制作150mm×150mm×150mm 水泥混凝土标准试件5 组每组3 个。以3 个试件测值的算术平均值为测定值,如果任何一个测值与中值差不超过中值的15%时,则取中值为测定值,如超过上述规定则该组试验结果无效。
试验结果空气养生达到标准养生的82%;铺草垫洒水养生达到标准养生的96%;覆盖塑料薄膜养生达到标准养生的97%;养生剂养生达到标准养生的98.6%。由此可见不同养生条件下水泥混凝土强度有会有很大影响。
4 铺草垫洒水养生、覆盖塑料薄膜养生、养生剂养生在实际中应用的比较
从质量方面看宜选用养生剂养生,喷洒养生剂养生的强度要高于铺草垫洒水养生及覆盖塑料薄膜养生,而且耐磨性也可以得到提高。覆盖塑料薄膜具有保温性,水泥混凝土路面在凝结硬化过程中会产生大量的水化热,混凝土在水化热作用下体积会发生变化,水泥混凝土路面各层温度不同呈阶梯分布,在热胀冷缩的作用下出现温度应力而发生翘曲变形,内部会产生弯拉应力,当弯拉应力超出混凝土的极限弯拉强度后强度未形成的水泥混凝土路面就可能出现裂缝,对后期水泥混凝土路面发展不利而铺草垫洒水养生和养生剂养生可以有效降低温度应力影响[3]。
从经济效果上看,铺草垫洒水养生需要大量的人力物力还需要洒水车持续洒水保证湿度,费用相对于覆盖薄膜养生和养生剂养生高出很多不适合大规模施工。覆盖薄膜养生虽然成本低,但是需要逐条覆盖和重物固定费时费力。喷洒养生剂养生成本虽高于覆盖薄膜养生但是省时省力,能够及时的对施工完成的水泥混凝土路面进行养生。
综合考虑使用混凝土养护剂相较于其他养生方法对水泥混凝土路面强度及耐久性更为有利,而且省时省力方便施工,同时对周围施工环境具有一定的保护作用。
5 结语
随着水泥混凝土路面在白城市农村公路中的广泛应用,选择合理的养生方法对保证水泥混凝土路面质量、延长使用寿命、减少后期养护维修费用尤为重要。如何针对工程实际情况分析使用经济有效的养生方法,是值得每个技术人员和施工人员认真研究总结的课题。