論水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)中的快速修復(fù)技術(shù)

張步云

【摘 要】隨著公路建設(shè)里程的增加，路面養(yǎng)護(hù)的工作量也日益增加，本文主要是針對水泥混凝土路面養(yǎng)護(hù)過程中，采用快速修復(fù)技術(shù)的施工工藝和方法進(jìn)行了探析，希望以此提高公路的使用壽命。

【關(guān)鍵詞】快速修復(fù)技術(shù)；水泥混凝土路面；養(yǎng)護(hù)

隨著改革開放的進(jìn)一步深化，我國的綜合國力隨之逐漸增強(qiáng)，近些年來，在國家社會和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展的背景影響下，在很大程度上也促進(jìn)了社會交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，這就為道路和橋梁的建設(shè)發(fā)展帶來了發(fā)展的機(jī)會與動力。但是在道路和橋梁的養(yǎng)護(hù)過程中，修補(bǔ)的時(shí)間越短，就能越快速通車，給居民出行造成的困擾就越少，因此，做好快速修復(fù)技術(shù)的施工至關(guān)重要。

1 快速修復(fù)技術(shù)的提出

在水泥混凝土路面使用的過程中，人們發(fā)現(xiàn)在20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初期修建的一些水泥混凝土路面隨著運(yùn)輸量的增強(qiáng)，并且缺乏有關(guān)設(shè)計(jì)方法、材料選擇、施工技術(shù)、施工質(zhì)量的監(jiān)督和控制，這些路面在開始使用后的3～7年都出現(xiàn)了不同程度的變形、斷裂甚至損害。但是路面作為非常重要的交通設(shè)施，當(dāng)它們發(fā)生破壞時(shí)，很多時(shí)候無法完全封閉交通。因此，快速修復(fù)技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生，并且在現(xiàn)實(shí)生活當(dāng)中得到了廣泛地應(yīng)用。

2 水泥混凝土路面的快速修復(fù)技術(shù)

我國現(xiàn)階段使用的水泥混凝土路面的快速修復(fù)技術(shù)是采用質(zhì)量良好的水泥基材和高成本的聚合物混凝土，另外還可能添加一些適合的外加劑，降低混凝土的凝固時(shí)間，提高混凝土的強(qiáng)度，使路面在施工完畢后的4～7天之內(nèi)就可以通車投入使用。雖然添加外加劑之后，混凝土的凝固周期降低，但是在實(shí)際生活中，道路或者橋梁停止使用一天都會為交通帶來極大的不便利。因此，對道路或者橋梁進(jìn)行的快速修復(fù)的時(shí)間越短，投入使用時(shí)間越快，對交通的影響越小。

2.1 水泥在快速修復(fù)中的應(yīng)用

水泥是混凝土的組成材料中活性最強(qiáng)的一種組成成分，施工過程中對水泥的選擇和正確的使用方法是能夠達(dá)到優(yōu)質(zhì)的混凝土材料的關(guān)鍵步驟。在快速修復(fù)技術(shù)當(dāng)中，國外常常選擇采用快凝或快硬水泥，同時(shí)除了生活當(dāng)中常用的早強(qiáng)水泥和添加了外加劑的水泥之外，許多新型的水泥也在開發(fā)和利用。在日本最常用的是調(diào)凝水泥，這種水泥最大的優(yōu)勢就是它的終凝為15min，而普通的硅酸鹽水泥的凝結(jié)時(shí)間為190min。由此可見，日本采用的這種調(diào)凝水泥應(yīng)用在道路和橋梁方面的建設(shè)是相當(dāng)合適的。除此之外，當(dāng)這種水泥和其他材料所拌制成的礫石混凝土中加入0.3%的緩凝劑之后，礫石混凝土的初凝時(shí)間大約為40 min，相比普通混凝土的五個(gè)小時(shí)的初凝時(shí)間，其初凝時(shí)間是相當(dāng)短的。對于調(diào)凝水泥的強(qiáng)度，日本經(jīng)過長時(shí)間的研究和反復(fù)的實(shí)驗(yàn)，最終該水泥的抗彎強(qiáng)度達(dá)到4.1MPa，抗拉強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa。把此類調(diào)凝水泥應(yīng)用到道路和橋梁的快速修復(fù)技術(shù)中，可以在12 h之內(nèi)完成修復(fù)工作，使交通恢復(fù)到正常通行的狀態(tài)。在美國廣泛使用的水泥是一種叫“派拉蒙特”的混合水泥，應(yīng)用這種水泥拌制出來的混凝土一天的時(shí)間抗壓強(qiáng)度就可以達(dá)到13.4MPa，4個(gè)小時(shí)內(nèi)抗彎強(qiáng)度為3.4MPa。在28 天之后，混合水泥的抗壓強(qiáng)度為82.7MPa。由于派拉蒙特的這些優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛地應(yīng)用在美國的道路和橋梁的修復(fù)工程中。在紐約州使用派拉蒙特混合水泥在橋梁的接縫修復(fù)工程中，在12h后橋梁就可以正常的使用了?？纤莸陌涂死胤綑C(jī)場，機(jī)場的跑道出現(xiàn)了破損，應(yīng)用派拉蒙特混合水泥，僅5h就可以使機(jī)場進(jìn)入正常的使用狀態(tài)。

2.2 混凝土的配合比在快速修復(fù)當(dāng)中的應(yīng)用

混凝土的配合比是指對混凝土的組成成分按照一定的比例進(jìn)行混合及攪拌，用最少的成本使混凝土達(dá)到工程所需的材料性質(zhì)。在我國最多采用的是體積配合比的設(shè)計(jì)方法，首先需要確定水泥、細(xì)集料和粗集料的比例，然后在按照預(yù)先設(shè)定好的水灰比加入水，使混凝土達(dá)到工程要求的和易性等性質(zhì)。隨著混凝土的配合比逐漸被應(yīng)用到施工現(xiàn)場，混凝土的配合比技術(shù)也在逐漸增強(qiáng)。例如：利用現(xiàn)代先進(jìn)、科學(xué)、發(fā)達(dá)的計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行混凝土配合比的設(shè)計(jì)和計(jì)算；在設(shè)計(jì)混凝土的配合比的過程當(dāng)中，適當(dāng)添加一些外加劑來提高混凝土的性質(zhì)；加強(qiáng)對混凝土的配合比的研究，通過配合比的設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)混凝土的性質(zhì)。相關(guān)研究學(xué)者應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)混凝土的配合比設(shè)計(jì)的研究，在其他研究學(xué)者成功的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)混凝土配合比理論的研究和實(shí)驗(yàn)，通過混凝土的配合比，更準(zhǔn)確地預(yù)測混凝土的和易性、強(qiáng)度以及耐久性等性質(zhì)。專家應(yīng)該研究出混凝土配合比的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，以便于施工方利用混凝土的配合比設(shè)計(jì)系統(tǒng)，根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際要求、現(xiàn)實(shí)生活環(huán)境以及相關(guān)法律法規(guī)等因素，更加高效地、快速地確定混凝土的配合比，用最低的成本、最高的質(zhì)量來完成道路與橋梁的施工及修補(bǔ)。

2.3 外加劑在快速修復(fù)技術(shù)中的應(yīng)用

有時(shí)為了滿足特殊工程的需要，提高水泥混凝土的使用質(zhì)量，提高或者降低水泥混凝土的凝結(jié)時(shí)間，避免水泥混凝土被強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿等物質(zhì)腐蝕，提高水泥混凝土的和易性等，通常在混凝土攪拌之前或者攪拌過程當(dāng)中，在混凝土內(nèi)加入化學(xué)外加劑。在使用過程中，混凝土的外加劑有很多種，還有許多類型的混凝土正在處于研發(fā)中。在道路和橋梁的施工或者修復(fù)過程中，外加劑的應(yīng)用尤為普遍。在快速修復(fù)技術(shù)當(dāng)中，使用最多的外加劑有促凝劑和早強(qiáng)劑，它們可以加快混凝土在制成初期的強(qiáng)度增長，降低混凝土的凝結(jié)時(shí)間，其中氯化鈣就是一種最常用的促凝劑。在氯化鈣被廣泛使用的過程當(dāng)中，人們發(fā)現(xiàn)氯化鈣會腐蝕混凝土內(nèi)的鋼筋構(gòu)件，因此，人們開始使用硫酸鹽、甲酸鹽、硝酸鹽等一些不含氯化鈣的促凝劑。早強(qiáng)劑在施工使用過程中，可以促進(jìn)水泥混凝土盡早的達(dá)到施工使用的標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度。使用早強(qiáng)劑不僅可以保證道路和橋梁的工程質(zhì)量和工程的耐久性，還有助于加快道路和橋梁修補(bǔ)工程的速度，使道路和橋梁能夠盡早恢復(fù)到正常使用的狀態(tài)，減少因道路和橋梁損壞而造成交通阻塞的時(shí)間。除上述之外，通過實(shí)驗(yàn)研究表明，如果在水泥混凝土當(dāng)中添加鋼結(jié)構(gòu)、木材、碳等一些纖維材料，可以有效防止水泥混凝土的開裂破壞，降低水泥混凝土的變形程度，減少混凝土的收縮和滲透能力，提高混凝土的強(qiáng)度。另有研究表明，把纖維等材料作為道路和橋梁的維修材料使用，可以顯著提高道路、橋梁材料的力學(xué)性質(zhì)及物理性質(zhì)。

3 結(jié)語

由于我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及國科技水平的不斷提高，公路養(yǎng)護(hù)的快速修復(fù)技術(shù)已經(jīng)得到了很大的進(jìn)步?；谶@種情況，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)在具體的施工過程中不斷改進(jìn)及優(yōu)化快速修復(fù)技術(shù)，同時(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)路面的強(qiáng)度，進(jìn)而減少損壞情況的出現(xiàn)。同時(shí)，政府必須加強(qiáng)對快速修復(fù)技術(shù)的重視，加大投資，以提高水泥混凝土路面的建設(shè)質(zhì)量。

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