浅谈其他类型混凝土路面

2012-09-06 06:30潘玉芹刘迎春
黑龙江交通科技 2012年10期
关键词:层板钢纤维粉煤灰

潘玉芹,刘迎春

(黑龙江省龙建路桥第四工程有限公司)

1 钢纤维混凝土路面

钢纤维混凝土是一种性能优良的路面材料,它能显著提高混凝土的抗拉强度、抗弯拉强度、抗冻性、抗冲击、抗磨耗、抗疲劳等性能,在路面工程中应用,可以明显减小路面板厚度,改善路用性能。国外主要用于公交停车站、收费站和行驶重型汽车的路面和旧路面的加铺层。我国近年来已逐步推广应用,特别适用于地面标高受限制地段的路面,如桥面铺装、城市道路旧混凝土路面的加铺层等。

钢纤维、混凝土的特性除了基质混凝土之外,钢纤维的品质有很大影响,钢纤维的用量通常以体积率表示,即1 m3钢纤维混凝土中所含钢纤维的含量体积百分率。路面用钢纤维宜用剪切型纤维或熔抽型纤维,其抗拉强度不低于550 MPa,纤维直径0.4 ~0.7 mm,纤维长度取直径的50 ~70倍。混合料中粗集料的最大粒径不超过纤维长度的1/2,同时不得大于20 mm,其他材料要求同普通混凝土。钢纤维的体积率一般取0.6% ~1.0%。混合料的砂率较普通混凝土增大50%。

钢纤维混凝土的弯拉强度为普通混凝土的1.5~2.0倍,弯拉弹性模量较普通混凝土提高5%。经计算,在所有条件相同的情况下,钢纤维混凝土路面板的厚度约为普通混凝土路面板厚度的0.55~0.75倍,钢纤维体积率高的取高限,体积率低的取低限。最小厚度不低于160 mm。为了提高其整体刚度,通常为钢纤维混凝土路面设置半刚性基层。

钢纤维混凝土路面的缩缝间距可以比普通混凝土路面适当延长,一般可以取缩缝间距为15~20 m。胀缝、缩缝、纵缝、施工缝的构造形式与普通混凝土路面相同。

2 碾压混凝土路面

碾压混凝土路面是指采用低水灰比混合料,用沥青混凝土摊铺机摊铺成型,用压路机(钢轮与轮胎压路机)碾压成型的水泥混凝土路面。碾压混凝土路面由于含水率低,并通过强烈振动碾压成型,因此强度高,节省水泥、节约用水,施工速度快、养生时间短,有较好的应用前景。但碾压混凝土若直接用做面层板,则表面平整度难以达到十分理想的程度,此外路表面的均匀性也不容易满足要求。因此,碾压混凝土路面不宜在高速公路、一级公路修筑面层板,一般用于二级以下公路、或作为高速公路,一级公路的刚性基层使用。碾压混凝土路面要求集料有良好的级配,最大公称粒径不大于20 mm。集料的合成级配范围如表1所列。

表1 面层碾压混凝土集料合成级配范围

碾压混凝土路面施工时,为了改善施工和易性,节省水泥,可以掺入部分粉煤灰。代替水泥的粉煤灰掺量按超量取代法确定,对于面层板超量取代系数K,对I级粉煤灰,取K=1.4~1.8;II级粉煤灰,取K=1.6~2.0。对于碾压混凝土基层和复合式路面下面层,可用Ⅲ级粉煤灰,取 K=1.8~2.2。

碾压混凝土路面板的厚度取值与厚度设计验算方法与普通混凝土路面相同。碾压混凝土 路面的纵缝、胀缝、缩缝、施工缝的设置基本上与普通混凝土路面相同,但是面板的平面尺寸以略大一些,但是不得超过6.0 m×8.0 m。

3 贫混凝土基层板

贫混凝土板是指用水泥用量较低、混凝土等级较低的混凝土混合料铺筑的路面板。贫混凝土板不能作为面层板使用,主要用做特重交通、高速公路、一级公路沥青路面和水泥混凝土路面的刚性基层板。

贫混凝土的设计强度和最大水灰比随交通等级的轻重决定,表2所列数据可供参考。

表2 贫混凝土的设计强度标准值与最大水灰比建议值

贫混凝土混合料的水泥用量一般取160~230 kg/m3。在季节冰冻地区不低于180 kg/m3。若混合料中掺加粉煤灰,则单位水泥用量可取130~175 kg/m3,但是单位胶结材料总量宜取220~270 kg/m3。

贫混凝土基层一般采用与混凝土面板施工相同的机械与工艺铺筑,基层板的纵、横向胀、缩缝应与面层板一一严格对应。但基层板的纵、横向缩缝可以不设拉杆和传力杆。基层板的胀缝应设传力杆与胀缝板,且与面层板的胀缝一一对齐。

4 混凝土小块铺砌路面、装配式混凝土路面

混凝土小块铺筑路面的块料由高强水泥混凝土材料预制而成。抗压强度约为60 MPa,水泥含量为350~380 kg/m3,水灰比0.35,最大集料尺寸为8~16 mm,块料承受磨耗的面积一般小于0.03 m2,厚度至少0.06 m,形状有矩形和嵌锁型(不规则形状)两类。这种路面结构由面层、砂整平层(厚0.03 m)和基层组成,基层类型同普通混凝土路面。这种路面具有结构简单,价格低廉,能承受较大的单位压力,出现较大变形也不会破坏块料,便于修复等优点,因此,20世纪70年代中期以来,这种路面在欧美各国得到了较大的发展,较广泛地用于铺筑人行道、停车场、堆场(特别是集装箱码头堆场)、街区道路、次要道路、一般公路的路面等。

装配式混凝土路面是在工厂中把混凝土预制成板块,然后运至工地现场装配而成。这种路面的优点是:混凝土板可以全年生产,不受气候影响,混凝土质量容易保证;施工进度快,铺筑完毕即可通车;损坏后易于拆换修理。因此,它较适用于城市道路、厂矿道路、大型基建场地、停车站场和软弱土基上。装配式混凝土路面的缺点是接缝多,整体性差,容易引起行车颠簸跳动,因而在公路上一般不宜采用。

为了便于吊装及搬运,装配式混凝土板一般做成1~2 m的正方形或矩形,也可作成边长1.2 m的六角形。板厚一般为0.12~0.18 m。近年来有些国家还采用宽3.5 m,长3~6 m的矩形板,但需有相应的运输和吊装机具来配合。六角形板的强度和稳定性较好。为承受车轮荷载应力和吊装应力,装配式混凝土板可在边缘和角隅配置钢筋,有时亦可设全面网状钢筋。为提高板的质量,可采用预应力、真空作业、机械振捣或蒸汽养生等技术来制作混凝土板。冬季为加速板的硬结,可采用电热法或在铸模内安装管线,内通蒸汽或热水。有些国家还利用先张法或电热法施加预应力,做成装配式预应力混凝土板。

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