時間:2022-10-12 09:21:19
序論:在您撰寫配合比設(shè)計論文時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
[論文摘要]近年來,隨著混凝土工程的日益增多,及其規(guī)模的日益擴大,泵送混凝土技術(shù)及施工方法在水利工程方面的應(yīng)用得到了巨大的發(fā)展。詳細介紹泵送技術(shù),并結(jié)合實例,闡明泵送混凝土配合比的設(shè)計。
目前,由于國家大興水利工程,如南水北調(diào)工程、三峽工程等,使得泵送混凝土技術(shù)及施工方法在水利工程方面的應(yīng)用得到充分體現(xiàn)。我國混凝土泵送技術(shù)已有50多年的歷史,泵送水平和泵送技術(shù)日益提高和完善,泵送混凝土的應(yīng)用正日趨擴大。一些發(fā)展泵送混凝土較早的城市,泵送混凝土在混凝土工程量中占的比例和泵送技術(shù)已接近世界先進水平,但全國整體水平與世界先進國家相比仍有較大差距。
一、配合比的設(shè)計原則
泵送混凝土配合比設(shè)計方法,是在普通方法施工的混凝土配合比設(shè)計方法的基礎(chǔ)上結(jié)合混凝土可泵性要求進行確定。泵送混凝土對其可泵性有特殊的要求,即:要求混凝土具有建筑工程所要求的強度需求,同時要滿足長距離泵送的需要。換句話說,就是混凝土在達到可泵性要求時應(yīng)服從于阿布拉姆斯水灰比定則。而且,泵送混凝土的骨料分離系數(shù)要盡可能小。換句話說,混凝土要有足夠的粘聚性,使其在運輸、泵送、施工中不發(fā)生分離?;炷僚浜媳鹊脑O(shè)計一定要遵循以下原則:穩(wěn)定骨料所需骨料用量原則;最大限度密度填充原則;混凝土可泵性原則;骨料離析系數(shù)最小原則。
二、配合比設(shè)計思路
泵送混凝土除了根據(jù)工程設(shè)計所需的強度外,還需要根據(jù)泵送工藝所需的流動性、不離析、少泌水的要求配制可泵性的混凝土混合料。泵送混凝土具體的配合比設(shè)計思路如下:以一定數(shù)量的粗骨料(5mm-50mm)形成密布的骨架空間網(wǎng)格,以相當數(shù)量的細骨料(小于5mm)最大限度地填充骨架空隙,以膠凝材料漿體最大限度地填滿粗骨料和細骨料的間隙,并包裹粗、細骨料的顆粒。形成均勻密實的混凝土,以滿足強度和耐久性的要求。泵送混凝土對粗骨料有特殊的要求。如125輸送管要求可用卵石最大粒徑為40mm,碎石為30mm,150輸送管要求混凝土所用卵石最大粒徑為50mm,碎石為40mm。同時,泵送混凝土對粗骨料的級配也十分敏感。根據(jù)以上思路,參考絕對體積設(shè)計法,有方程如下:
Ks=(S/rso)/[(1/rso)-(1/1000rg)]·G
a=(W+C/rc+F/rg)/(1000/rso-1/rs)·S
W=K·(C+F)
W+C/rc+S/rs+G/rg+F/rf=1000
F/(C+F)=Kf
聯(lián)立以上各式求解:
S=1000/[a(1000/rgo-1/rs)+1/rs+1000rg/(1000rg-rgo)·Ksrso]
G=1000S/[(100/rso-1/rg)·Ksrso
C=(1000-S/rs-G/rg)/[K+k·kf/(1-kf)+1/rc+kf/(1-kf)rf]
F=[kf/(1-kf)]·C
W=K·(C+F)
其中,Ks為砂料裕度系數(shù);a為灰漿裕度系數(shù);rso為砂料振實密度,kg/m3;rgo為石料振實密度,kg/m3;rg為石料表觀密度,kg/L;rs為砂料表觀密度,kg/L;G為石用量,kg/m3;S為砂用量,kg/m3;F為粉煤灰用量,kg/m3;C為水泥用量,kg/m3;Rc為水泥真實密度,kg/L;rf為粉煤灰真實密度,kg/L;W為水用量,kg/m3;K為水灰比;Kf為粉煤灰摻量系數(shù)。
三、配合比設(shè)計參數(shù)
(一)混凝土配制強度
區(qū)分數(shù)理統(tǒng)計及非數(shù)理統(tǒng)計方法評定混凝土強度的不同,根據(jù)JGJ552000普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程,混凝土配制強度應(yīng)按下式計算:
式中:fcu.o混凝土配制強度,MPa;
fcu.k混凝土立方體抗壓強度標準值,MPa;
σ混凝土強度標準差,MPa。
由施工單位自己歷年的統(tǒng)計資料確定,無歷史資料時應(yīng)按現(xiàn)行國家標準GB502042002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范的規(guī)定取用(高于C35,σ=6.0MPa)。
根據(jù)此公式,以C40混凝土為例,C40混凝土的配制強度為:在正常情況下,上式可以采用等號,但當現(xiàn)場條件與試驗條件有顯著差異或重要工程對混凝土有特殊要求時,或C30及其以下強度混凝土在工程驗收采用非數(shù)理統(tǒng)計方法評定時,則應(yīng)采用大于號。
GBJ107-87混凝土質(zhì)量檢驗評定標準中對混凝土抗壓強度合格標準的評定方法分數(shù)理統(tǒng)計和非數(shù)理統(tǒng)計兩種。
在實際工程中,由于結(jié)構(gòu)部位的不同,往往要求不同的評定方法,但很多單位僅按數(shù)理統(tǒng)計的方法進行混凝土配合比設(shè)計,導(dǎo)致實際試配強度均達不到49.9MPa。
對于一般單位而言,在一個工程中通常只有混凝土配合比,加之管理不到位,也往往用于要求非數(shù)理統(tǒng)計的工程部位,結(jié)果只能出現(xiàn)混凝土強度達不到設(shè)計要求的后果。
(二)水灰比
泵送混凝土的水灰比除對混凝土強度和耐久性有明顯影響外,對泵送粘性阻力也有影響。試驗表明:當水灰比小于0.45時,混凝土的流動阻力很大,泵送極為困難。隨著水灰比增大粘性阻力系數(shù)(η)逐漸降低,當水灰比達到0.52后,對混凝土η影響不大,當水灰比超過0.6時,會使混凝土保水性、粘聚性下降而產(chǎn)生離析易引起堵泵。因此,泵送混凝土水灰比選擇在0.45~0.6之間,混凝土流動阻力較小,可泵性較好。在Ⅲ?;麦w剩余工程施工中,泵送混凝土水灰比為0.48。
(三)泵送混凝土外加劑及其摻量
湖北某水閘改建工程過程中,用于泵送混凝土的外加劑,主要是SW1緩凝型高效減水劑?;炷林屑尤胪饧觿?,增大混凝土拌合物的流動性,減少水或水泥用量,提高混凝土強度及耐久性,降低大體積混凝土水化熱,同時有利于泵送和夏季施工。
SW1減水劑能使混凝土的凝結(jié)時間延緩1~3h,對泵送大體積混凝土夏季施工有利。其摻量越多,在一定范圍內(nèi)減水效果越明顯;但若摻量過多,會使混凝土硬化進程變慢,甚至長時間不硬化,降低混凝土的強度,因此,須嚴格控制摻量。SW1減水劑摻量為水泥用量的0.6%~0.8%,夏季溫度較高,混凝土坍落度損失大,摻量取大值;冬季施工,摻量取小值。SW1減水劑對不同水泥有不同的適應(yīng)性,當使用的水泥品種或水泥的礦物成分含堿量及細度不同時,減水劑的摻用效果不同,其最佳適宜摻量也不同。
四、小結(jié)
在工程實際中,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計所規(guī)定的混凝土強度及特殊條件下混凝土耐久性、和易性等技術(shù)要求,合理選用原材料及其用量間的比例關(guān)系,并設(shè)計出經(jīng)濟、質(zhì)量好、泵送效率高的混凝土。水利工程多為野外施工,施工場地受地理條件的限制。
參考文獻:
[1]曹文達,新型混凝土及其應(yīng)用[M].北京.金盾出版社,2001.
鋼纖維混凝土配合比設(shè)計的目的是將組成材料,即鋼纖維、水泥、水、粗細集料及外摻劑合理配合,使配制的鋼纖維混凝土能夠最大限度的滿足施工和工程使用要求。
(1)滿足公路橋梁抗壓強度和抗折強度要求,提高橋面的耐久性能;
(2)使配制的鋼纖維混凝土有較好的和易性,方便和滿足施工要求;
(3)充分發(fā)揮鋼纖維混凝土的特點,合理確定鋼纖維及水泥用量,最大限度地降低工程成本。
二、原材料質(zhì)量要求
鋼纖維:表面應(yīng)潔凈無銹無油,無粘結(jié)成團現(xiàn)象,保證鋼纖維與混凝土的粘結(jié)強度,尺寸和抗拉強度符合技術(shù)要求;單根鋼纖維絲的最低抗拉強度800N/㎜2,摻加量不超過70㎏/M3。
水泥:采用32.5級或42.5級普通硅酸鹽水泥。
碎石:應(yīng)采用石質(zhì)堅硬、清潔、不含風化顆粒、表面粗糙,近立方體顆粒的碎石。
細集料:宜采用天然中粗砂或機制砂。細集料的潔凈程度,天然砂以小于0.075㎜含量的百分比表示,機制砂以砂當量或亞甲藍值表示,其質(zhì)量必須滿足規(guī)范的要求。
水:無污染的自然水或自來水。
外加劑:宜選用優(yōu)質(zhì)減水劑,對抗凍性有明確要求的鋼纖維混凝土宜選用引氣型減水劑。
三、鋼纖維混凝土配合比設(shè)計步驟
鋼纖維混凝土配合比設(shè)計與普通混凝土配合比設(shè)計一樣,一般采用計算法??砂聪铝胁襟E進行:
(1)根據(jù)強度標準值或設(shè)計值及施工配置強度提高系數(shù)確定試配抗壓強度和抗折強度。
(2)按試配抗壓強度計算水灰比,一般應(yīng)控制在0.45-0.50之間??砂雌胀ㄋ嗷炷量箟簭姸?、水泥標號、水灰比的關(guān)系式求得。
(3)根據(jù)試驗抗折強度,按規(guī)定計算鋼纖維體積率。一般體積率選1.0~1.5%。
(4)根據(jù)施工要求通過試驗確定單位體積用水量(摻用外加劑時應(yīng)考慮外加劑的影響)。
(5)根據(jù)試驗確定合理砂率(現(xiàn)場應(yīng)根據(jù)材料品種,鋼纖維纖維體積率,水灰比等適當調(diào)整),一般應(yīng)控制在1.1-1.6%之間.
(6)按體積法計算材料用量確定試驗配合比。
(7)按配合比進行拌和物性能檢測,調(diào)整確定施工配合比。
四、鋼纖維混凝土的拌和
(1)必須使用滾動式混凝土拌和設(shè)備。當鋼纖維體積率較高,拌和物稠度較大時,應(yīng)對拌和量進行控制,一般應(yīng)不超過設(shè)備拌和量的60%。
(2)注意拌和料的投放順序,一般按水泥、鋼纖維、細集料、粗集料、水的順序進行,先進行干拌后再加水濕拌,同時,鋼纖維應(yīng)分2-3次投放,保證鋼纖維在拌和機內(nèi)不結(jié)團,不彎曲或拆斷。
(3)應(yīng)根據(jù)拌和物的粘聚性、均勻性及強度穩(wěn)定性要求通過試拌確定合理的拌和時間。先干拌后濕拌,一般按干拌時間不少于80秒,濕拌時間不少于100秒(總拌和時間必須控制在300秒以內(nèi))。
五、鋼纖維混凝土的施工與養(yǎng)護
(1)清除垃圾,清潔橋面,灑水濕潤,澆灑水泥漿(水泥漿可按重量比水:水泥=1∶1配制)。
(2)檢查橋面鋪裝鋼筋網(wǎng)片擺放位置的正確性及鋼筋網(wǎng)片的搭接情況。
(3)鋼纖維混凝土卸料后應(yīng)用人工攤鋪找平,振搗密實,振平板粗平(不宜使用振動梁拉動找平),振平板每次重疊1/2。
(4)用鋼管提漿滾滾動碾壓數(shù)遍,使用提漿滾滾平提漿,避免鋼纖維外露。
(5)使用3米長鋁合金方尺從鋼模板一側(cè)向外刮平(精平),每次刮平時方尺應(yīng)交叉1/3以上。
(6)鋼纖維初凝后人工拉毛處理,使橋面粗糙。
(7)混凝土完成初期可噴灑養(yǎng)生劑,噴灑均勻,表面無色差,初凝后使用土工布覆蓋灑水養(yǎng)生,保持土工布濕潤。土工布覆蓋養(yǎng)生7天,灑水養(yǎng)生14天。
(8)如果橋面鋪裝鋼纖維混凝土為C60時,因混凝土標號較高,水泥凝固快,應(yīng)集中設(shè)備、人員突擊施工,力爭使鋼纖維混凝土從拌和到精平完成的時間控制在4小時以內(nèi)。
六、鋼纖維混凝土質(zhì)量控制
(1)鋼纖維的質(zhì)量檢驗
一是鋼纖維的長度偏差不應(yīng)超過標準長度的10%,每批次至少隨機抽查10根以上;
二是鋼纖維的直徑或等效直徑合格率不得低于90%,可采取重量法檢驗,每批次抽檢100根,用天平稱量,卡尺測其長度,要求得到的等效平均值滿足規(guī)定;
三是鋼纖維的抗拉強度檢驗,要求其抗拉強度不低于380MPA;
四是鋼纖維的抗彎拆性能,鋼纖維應(yīng)能經(jīng)受直徑3㎜鋼棒彎拆90°不斷,每批次檢驗不少于10根;
五是雜質(zhì)含量,鋼纖維表面不得有油污,不得鍍有有害物質(zhì)或影響鋼纖維與混凝土粘接的雜質(zhì)。
(2)原材料的檢驗
必須滿足上述原材料的質(zhì)量控制標準,應(yīng)按照公路工程施工技術(shù)規(guī)范的要求進行檢驗。
(3)鋼纖維混凝土的檢驗
應(yīng)重點檢驗鋼纖維混凝土的和易性、塌落度和水灰比等,同時必須現(xiàn)場目檢鋼纖維在混凝土的分布情況,發(fā)現(xiàn)有鋼纖維結(jié)團現(xiàn)象應(yīng)延長拌和時間。
七、注意事項
(1)由于鋼纖維混凝土拌和時對水灰比的控制有嚴格要求,不宜在陰雨天氣或風力較大的條件下進行施工。應(yīng)選擇晴好天氣時進行,遇雨必須停止施工,并及時使用土工布覆蓋尚未硬化的混凝土橋面,必要時可搭建臨時施工防雨棚,在防雨棚下盡快完成剩余作業(yè)。
(2)根據(jù)氣溫、風力大小及時調(diào)整鋼纖維混凝土拌和用水量,保證混凝土的和易性,建議施工時間應(yīng)安排在氣溫不高于22℃時進行。
(3)氣溫較高或大風條件下應(yīng)及時調(diào)整養(yǎng)生劑的噴灑量,噴灑養(yǎng)生劑后應(yīng)及時覆蓋土工布,混凝土初凝后立即在土工布上灑水濕潤,防止橋面混凝土發(fā)生收縮開裂。
(4)在通行條件下橋梁加寬使用鋼纖維混凝土橋面鋪裝時,除做好現(xiàn)場施工保通外,由于舊橋車輛通行振動對橋面鋼纖維混凝土的開裂有很影響,建議將新舊橋橋面間保留30㎝寬暫時不做鋪裝,待新格面鋪裝完全成型后補做。
八、結(jié)束語
鋼纖維混凝土可以較好地解決普通混凝土難以解決的裂縫、耐久性等問題,對提高橋面的使用質(zhì)量,延長橋面的使用壽命十分有利。在公路舊橋加固改造、橋面修補、橋梁缺陷修復(fù)等方面的應(yīng)用會更加廣泛。
[摘要]鋼纖維混凝土克服了普通混凝土抗拉強度低、極限延伸率小、脆性等缺點,具有優(yōu)良的抗拉、抗彎、抗剪、阻裂、耐疲勞、高韌性等性能,通過在橋面鋪裝中的應(yīng)用,總結(jié)了鋼纖維混凝土施工方法,技術(shù)要求及有關(guān)注意事項,為鋼纖維混凝土的推廣應(yīng)用提供了經(jīng)驗。
[關(guān)健詞]鋼纖維配合比設(shè)計質(zhì)量控制
參考文獻:
[1]鋼纖維混凝土結(jié)構(gòu)與施工規(guī)程.中國工程建筑標準化協(xié)會標準.
橡膠瀝青的生產(chǎn)工藝基本分為干拌法和濕拌法,因干拌法生產(chǎn)的橡膠瀝青存放時間不得超過7天,且需要連續(xù)攪拌,目前基本被淘汰;濕拌法就是在工廠進行批量加工,生產(chǎn)橡膠瀝青時橡膠粉進行多道膠體磨,細度能達到100目以上,橡膠顆粒更均勻地混熔在基質(zhì)瀝青中,解決了儲存穩(wěn)定性同時,更是大大提高了橡膠瀝青材料質(zhì)量的穩(wěn)定性,所以可儲存較長時間,同時膠粉的摻量更高(瀝青質(zhì)量的15%~25%),由此帶來了更高粘度的瀝青材料。
2橡膠瀝青混合合比設(shè)計
2.1選擇原材料
2.1.1集料
橡膠瀝青混合料一般用于路面的表面層,混合配合比設(shè)計時集料選擇石質(zhì)堅硬、潔凈、干燥、表面粗糙、不含風化顆粒、近立方體顆粒的碎石,如玄武巖類集料。
2.1.2填料
宜采用石灰?guī)r堿性石料經(jīng)磨細得到的礦粉。礦粉必須干燥、清潔。拌和機回收的礦粉不得采用。經(jīng)過磨細的石灰粉或者水泥可代替礦粉。
2.2橡膠瀝青配合比設(shè)計考慮因素
橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計要考慮重載車輛對路面的影響,所以級配選擇時應(yīng)優(yōu)先考慮適應(yīng)重載車輛的結(jié)構(gòu)形式;選用合理的級配范圍,現(xiàn)行施工技術(shù)規(guī)范的級配范圍上下限比較寬,要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況確定合適的級配范圍,目前部分地區(qū)已確定地方性標準以便配合比設(shè)計時參考;油石比是必須考慮的重要因素,因為橡膠瀝青中添加了大量的橡膠粉,按照以往的辦法計算粉膠比并不合適,應(yīng)扣除瀝青中德橡膠粉進行計算,所以瀝青用量將會增加;配合比驗證是橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計的關(guān)鍵,必須通過車轍試驗、浸水馬歇爾試驗及凍融劈裂試驗進行驗證,只有驗證結(jié)果合格的瀝青混合料配合比才能進行使用。
2.2.1路面結(jié)構(gòu)形式和混合料級配選擇
從目前相關(guān)研究看,橡膠瀝青混合料的級配范圍比瀝青混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范給定的級配范圍小,而且級配均偏粗,所以進行配合比設(shè)計時要進行合理選擇。同時必須考慮關(guān)鍵篩孔的通過率,作為配級設(shè)計的控制性指標的關(guān)鍵篩孔通過率對橡膠瀝青體積指標以及骨架組成有著巨大的影響,4.75mm、2.36mm篩孔通過率直接關(guān)系瀝青混合料的骨架,0.075mm的通過率關(guān)系瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。其次,關(guān)鍵篩孔的通過率對混合材料的水穩(wěn)定性有著重要影響,通過采用浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗可以得出這個結(jié)論。
2.2.2外摻劑的影響
外摻劑是指瀝青混合料中添加少量經(jīng)過磨細的石灰粉或水泥代替一部分礦粉,主要是增加瀝青混合料中各種材料粘結(jié)力,進而提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性。橡膠瀝青配合比設(shè)計時可能會遇到凍融劈裂強度比不足的現(xiàn)象,這是就需要采用石灰或水泥代替礦粉,根據(jù)試驗情況確定石灰或水泥摻量的比例(一般情況下?lián)搅吭?%左右)。
2.3橡膠瀝青混合料配合比驗證
橡膠瀝青配合比驗證主要是車轍試驗、浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗,車轍試驗是驗證瀝青混合料高溫抗車轍的能力的試驗,以動穩(wěn)定度車來表示,目前橡膠瀝青動穩(wěn)定度沒有統(tǒng)一的標準,部分地區(qū)采用施工技術(shù)規(guī)范的3000次/mm,部分地區(qū)規(guī)定要達到,其實橡膠瀝青的動穩(wěn)定度基本高于6000次/mm,主要和車轍試驗的成型有很大關(guān)系,橡膠瀝青混合料進行車轍車型時溫度應(yīng)提高10℃~15℃;浸水馬歇爾試驗是檢驗瀝青混合料抗水損害能力的驗證試驗,凍融劈裂試驗是檢驗瀝青混合料低溫性能試驗,有時該試驗的指標達不到,瀝青混合料配合比需要調(diào)整,其調(diào)整的辦法是用石灰或水泥代替礦粉,能有效提高瀝青混合料的水穩(wěn)定性和低溫性能。
3橡膠瀝青混合料的質(zhì)量控制
3.1橡膠瀝青混合料的拌合
在對橡膠瀝青混合物進行攪和時,要嚴格控制好攪拌的速度和橡膠瀝青混合料平衡。橡膠瀝青混合料生產(chǎn)時,拌合周期比一般瀝青混合料長,大約為60秒左右,主要控制點是瀝青混合的溫度控制,瀝青、材料加熱溫度均高于一般瀝青混合料,出料溫度需要控制在185℃左右。
3.2橡膠瀝青混合物材料的運輸
為了使橡膠混合料的溫度保持在合理范圍內(nèi),混合材料在運輸過程中要采取必要的保溫措施用雙層棉被進行覆蓋,并且要用大噸位的載貨車進行運輸。在鋪瀝青橡膠混合材料是一定要持續(xù)鋪設(shè),在現(xiàn)場等待卸材料的車不能太少以免發(fā)生橡膠混合物鋪設(shè)間斷現(xiàn)象,并且在卸載橡膠混合物的材料時一定要直接卸料,不能掀開棉被。
3.3橡膠瀝青混合料的攤鋪和碾壓
橡膠瀝青混合料的攤鋪和其他瀝青混合料的攤鋪基本無區(qū)別,主要是攤鋪機能夠連續(xù)勻速攤鋪,但橡膠瀝青混合料溫度較高,溫度損失也相對快一些,若溫度過低瀝青混合料很難壓實,所以施工時現(xiàn)場的組織和管理水平要求相對較高,禁止出現(xiàn)停機待料的情況;碾壓環(huán)節(jié)是橡膠瀝青混合料施工的控制重點,必須在混合料溫度下降前完成碾壓,否則壓實度難以得到保證,所以壓實設(shè)備配置要足量,碾壓過程必須遵循緊跟慢壓,減少溫度損失。
4小結(jié)
關(guān)鍵詞:公路水穩(wěn)碎石 基層配合比設(shè)計 質(zhì)量控制
1.案例介紹
某公路工程由于車輛通行量大,設(shè)計使用青蹄脂SMA13+6cm 高性能改性瀝青混合料Sup19+8cm高性能瀝青混合料Sup25+6mm稀漿封層+36cm水泥穩(wěn)定碎石基層+18cm水泥穩(wěn)定碎石底基層。良好的板體性、水穩(wěn)定性、高力學強度、強整體承載能力等是水泥穩(wěn)定碎石基層的典型特征。除此之外它也有一些缺點,如較差的抗變形能力,由于溫度、濕度和荷載作用的變化易出現(xiàn)裂縫等情況。由于設(shè)計人員與施工人員采用了降低水泥用量,提高混合料的級配,嚴格控制含水量及改進養(yǎng)護等措施,其抗裂性能提高,水穩(wěn)碎石基層的抗裂性能也因為這些措施提高了很多。
2.配合比的合理設(shè)計
混合料的配合比設(shè)計的合理性與水穩(wěn)碎石的抗裂性能息息相關(guān)。安新公路采用與重型擊實與靜壓成型完全不同的振動法配合比設(shè)計,此設(shè)備利用振動壓實儀確定最大干密度,然后用振動壓實儀成型試件,模擬現(xiàn)場壓實作業(yè),激振力和頻率的調(diào)節(jié)可以取得現(xiàn)場壓路機的壓實效果。最大干密度大、水泥劑量低、強度高、干縮小是振動法配合比設(shè)計的典型特征,依據(jù)此方法設(shè)計的基層水穩(wěn)一方面可以增強其強度,另一方面可以增強其抗裂能力。據(jù)研究成果表示,級配設(shè)計需要采用骨架密實型級配,這樣才能保證較強的抗裂性能。如表1所示,施工作業(yè)中,設(shè)計劑量及為水泥劑量為,含水量的增加需要根據(jù)天氣的實際情況而定,增加值需要控制在0.5%~1.0%之間。振動成型試驗機參數(shù)表面是一種上置式的振動壓實設(shè)備,模擬振動壓路機進行表面作業(yè)的情況,它的儀器參數(shù)與平時用的振動壓路機的參數(shù)很相似。
混合料的最大干密度與擊實方式之間關(guān)系密切,水泥劑量相同,1.068被確定為振動擊實與重型擊實最大干密度的比值,最佳含水量為0.84?;旌狭险駝映尚驮嚰c靜壓成型試件相比,7d無側(cè)限的抗壓強度得到了很大的提高,水泥劑量是4%。從無側(cè)限抗壓強度平均值來講,振動成型試件是靜壓成型試件的2.67倍。圖1、2分別為靜壓成型試件和振動成型試件7d的剖面圖。據(jù)圖,相比于靜壓成型試件,振動成型試件的剖面結(jié)構(gòu)密集且結(jié)實均勻、排列緊密是粗集料的分布特點,細集料及膠結(jié)料填充了粗集料的間隙,大的空隙用肉眼看不到,最終形成相對完整密實的整體。而靜壓成型試件的剖面比較松散,細集料及膠漿將中心的集料顆粒裹覆、膠結(jié),但是比較松散,用手就可以剝落,粗集料的分布不均勻,可以看到很多分布在解剖面上的空隙。
3.高速公路水穩(wěn)碎石基層施工的技術(shù)要領(lǐng)
3.1拌和廠的組織管理工作
根據(jù)實驗室規(guī)定配合比,配置合格的混合料是拌和廠的首要任務(wù),集料、水泥劑量和用水量的管理是拌和廠最重要的管理工作。
1)硬化集料堆放場地,保證排水通暢;為避免各種集料的混雜,在不同的集料堆間設(shè)置適當高度的隔離墻,可以避免因材料混雜導(dǎo)致級配變蒸發(fā)異性的現(xiàn)象出現(xiàn);為防止出現(xiàn)離析,集料的堆放高度須低于4m;裝載機裝料時要按規(guī)定從料堆的底部鏟裝,這樣可以防止粗料滾落過程出現(xiàn)的離析現(xiàn)象;為避免材料之間的混雜,料倉之間需要設(shè)置加高隔板;除此之外,為防止4號被雨淋,需用東西將其覆蓋。
2)每天施工前要對混合料篩分,檢查其級配比與目標配合比是否相配。
3)生產(chǎn)工作必須嚴格控制水泥的劑量,水泥劑量比設(shè)計高 0.2%。加強測試,實時觀察混合料有沒有出現(xiàn)灰條、灰團,色澤不正常、離析等現(xiàn)象。
4)為補償施工中出現(xiàn)的蒸發(fā)損失的水分,施工拌和的含水量于最佳含水量相比,即大約0.5%~1.0%。根據(jù)集料含水量、氣候及氣溫、距離等的變化調(diào)整水量的增加量。
3.2混合料運輸工作
因為夏季氣溫高、蒸發(fā)快,為減少水分損失,必須在45分鐘內(nèi)將混合料運送到攤鋪現(xiàn)場并將其覆蓋。裝料時要利用3次裝料法,這樣可以減少混合料出現(xiàn)離析的現(xiàn)象,再將導(dǎo)向板設(shè)置在出料口,保證混合料順利滑落到車廂內(nèi)。
3.3混合料攤鋪工作
為防止出現(xiàn)縱向接縫,將2臺攤鋪機一起攤鋪、碾壓。攤鋪過程中,為了保證攤鋪機受料斗內(nèi)始終有一定量的混合料,盡量將其后端閘門開大,根據(jù)實際情況轉(zhuǎn)變螺旋分料器的轉(zhuǎn)動速度,保證攤鋪機在攤鋪過程中保持連續(xù)、穩(wěn)定的工作狀態(tài)。安排專業(yè)人員檢查攤鋪機,一旦發(fā)現(xiàn)離析現(xiàn)象及時將其鏟除,再用新拌的混合料填補。鋪筑前將少量水泥漿灑在下承層表面,然后攤鋪上層有益于良好聯(lián)結(jié)的形成。
3.4混合料壓實工作
進行混合料壓實時把最大的碾壓長度確定為約 30米,碾壓的延遲時間小于2小時。碾壓工作要遵循先輕后重、先邊后中、由內(nèi)到外的原則。首先用鋼輪壓路機在全寬范圍內(nèi)進行初壓(靜壓),然后再用重型振動壓路機和輪胎壓路機進行碾壓,直至按規(guī)定完成壓實工作。碾壓的速度需控制在2~3km/h范圍內(nèi)。此過程中需要將混合料的含水量控制在最合適的數(shù)值,若表面水分蒸發(fā)較快,要有專門的人灑水補水;若有“彈簧”、松散、起皮等問題,必須派人以最快的速度翻開并換新拌混合料再碾壓。只有將碾壓輪重疊量控制為輪寬的1/3,才能使輪跡消失。
4.水泥穩(wěn)定碎石基層裂縫出現(xiàn)的原因剖析
由于車輛荷載的作用,瀝青面層會因基層裂縫導(dǎo)致的反射裂縫出現(xiàn)一些病害,所以施工過程中盡最大努力減少裂縫產(chǎn)生?;鶎恿芽p產(chǎn)生的原因是多方面的:
1)水泥劑量過高。水泥劑量的大小與水泥穩(wěn)定碎石溫縮、干縮變形成正相關(guān),水泥劑量越大越碎石越容易裂開。
2)級配不合理。細集料含量,特別是粉料(不大于0.075毫米)含量的大小與水穩(wěn)碎石的收縮程度呈正相關(guān)。
3)混合料易離析。離析現(xiàn)象會導(dǎo)致不同地段、上下層間的干縮、溫縮產(chǎn)生不均勻的情況,裂縫容易出現(xiàn)。
4)碾壓時含水量大小的影響。碾壓時含水量的大小與基層成型后蒸發(fā)散失水分的多少、形成裂縫 可能性的大小成正相關(guān);如果含水量較小,混合料很難達到規(guī)定的壓實度,混合料的抗裂性能得不到保障。
5)壓實度對整體性的影響。如果壓實度欠缺,不能保證基層的整體性,減會弱強度及其性能,抗裂能力變?nèi)酢? 本文由wWW. DyLw.NeT提供,第一 論 文 網(wǎng)專業(yè)寫作教育教學論文和畢業(yè)論文以及服務(wù),歡迎光臨DyLW.neT
6)保養(yǎng)措施和交通管理工作。保養(yǎng)方法不對導(dǎo)致表面水分蒸發(fā)過快,裂紋很容易出現(xiàn)。除此之外,施工車輛尤其是重型車輛如果在鋪筑瀝青面層之前經(jīng)過,很容易導(dǎo)致基層斷裂,裂縫產(chǎn)生。根據(jù)本高速公路已成型的基層段落分析,因為骨架密實型級配是此混合料設(shè)計原理,再加上水泥劑量不高,所以裂縫比較少見。
5.結(jié)論
在水穩(wěn)碎石基層施工時,要從多個角度對施工進行控制,合理進行配比。只有這樣才可以保證水穩(wěn)碎石基層的施工質(zhì)量可以達到規(guī)定要求。本工程施工后取得了良好的施工效果,水穩(wěn)層的裂縫比較少,具有一定的借鑒價值。
關(guān)鍵詞:校企合作 畢業(yè)設(shè)計 實踐性 雙師型
中圖分類號:G642
文獻標識碼:C
畢業(yè)設(shè)計是高校本科教學期間最后一個實踐環(huán)節(jié),既是對在校大學生所學知識的最后一次全面檢驗,也是對學生綜合運用所學知識獨立分析問題和解決問題的能力考核,同時也檢驗了學生對專業(yè)知識掌握的實踐程度,為更好地適應(yīng)今后工作崗位的需求打下堅實基礎(chǔ)。
隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展,今天的高校畢業(yè)設(shè)計(論文)模式也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。社會企業(yè)與單位越來越重視人才的實踐能力,因此在市場經(jīng)濟的大潮沖擊下,迫使許多高校開始思考原有的辦學模式,不得不改革傳統(tǒng)象牙塔畢業(yè)設(shè)計模式,尋求畢業(yè)設(shè)計與社會實踐接軌的途徑。而校企合作模式作為學校與企業(yè)的最佳對接形式成為高校增強教學實踐能力、提升畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的最佳模式。
1 目前畢業(yè)設(shè)計(論文)存在的主要問題
1.1畢業(yè)設(shè)計選題虛擬化,缺乏實踐性
目前,很多高校在畢業(yè)設(shè)計(論文)選題中采取導(dǎo)師指定或?qū)W生自選課題,這些題目和企業(yè)項目無任何關(guān)聯(lián),選題不能與培養(yǎng)目標緊密結(jié)合,多以理論為主,實踐性、針對性不強,且目前的畢業(yè)設(shè)計(論文)基本在校內(nèi)完成,最終只要完成論文部分即可,依然停留在理論研究層面。這種模式并不符合將理論知識轉(zhuǎn)化為實踐能力的培養(yǎng)目標,影響畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的提升。有些高校甚至通過畢業(yè)考試的形式完成對畢業(yè)生資格的考核,完全忽視了對學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的實踐能力的培養(yǎng)。
1.2畢業(yè)設(shè)計(論文)的地位正在下降
缺乏以企業(yè)為依托的畢業(yè)設(shè)計容易進入全面的概念化狀態(tài),沒有實際應(yīng)用價值。很多高校都在討論由于畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量的下降以及畢業(yè)論文大量出現(xiàn)重復(fù)和抄襲現(xiàn)象而取消畢業(yè)設(shè)計(論文)。原因之一,學生撰寫畢業(yè)設(shè)計(論文)的時間與找工作的時間沖突,畢業(yè)設(shè)計無形中成了學生的負擔,學生敷衍了事。畢業(yè)設(shè)計(論文)成了一種形式,漸漸在學生心目中的地位下降;另一個原因便是畢業(yè)設(shè)計不能反映學生的實踐能力,與培養(yǎng)方案中的實踐教學目標相去甚遠。
2 校企合作的畢業(yè)設(shè)計模式
通過校企合作的方式進行本科畢業(yè)設(shè)計,無論從選題、指導(dǎo)還是硬件設(shè)備等方面,都為學生順利完成畢業(yè)設(shè)計(論文)提供了極大的理論和實踐支撐,使畢業(yè)設(shè)計(論文)既具有實際應(yīng)用價值,又能保證畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,為學生畢業(yè)后進人工作崗位打下良好基礎(chǔ)。
2.1選題依托企業(yè)項目,提高畢業(yè)設(shè)計實戰(zhàn)可行性
產(chǎn)學研合作的方式是很多高校正在嘗試的教育模式,依托企業(yè)項目為選題對許多畢業(yè)生來說具有很強的吸引力。學生對企業(yè)實際項目的興趣遠遠大于自選虛擬題目,經(jīng)過實際項目的畢業(yè)設(shè)計學生可以學到學校學不到的知識和實踐技能,選題質(zhì)量得到保證。學生根據(jù)自己的興趣選擇相關(guān)企業(yè)進行畢業(yè)實習,并在實習的同時完成畢業(yè)設(shè)計,這種模式對高校培養(yǎng)方案的實施更具應(yīng)用價值。
2.2校企合作改革畢業(yè)設(shè)計模式,促進校企雙贏
企業(yè)發(fā)展靠人才,人才培養(yǎng)靠教育。在校企合作的模式下,為企業(yè)提供優(yōu)秀人才的同時學生得到有針對性的實踐教育,通過學校與企業(yè)共同協(xié)作完成畢業(yè)設(shè)計。這種模式的畢業(yè)設(shè)計貼近企業(yè)生產(chǎn)實際和需要,實現(xiàn)畢業(yè)設(shè)計題目與企業(yè)需求的“零距離”對接。企業(yè)成為整個過程中的主體,依托行業(yè)實踐實現(xiàn)校企無縫對接,真正實現(xiàn)了工學結(jié)合,為學生提供了雙師型畢業(yè)設(shè)計教學模式,由單一的學校導(dǎo)師制轉(zhuǎn)變?yōu)樾F箅p師制。該模式既提升了畢業(yè)設(shè)計質(zhì)量,又增強了企業(yè)人才的競爭優(yōu)勢,實現(xiàn)校企雙贏。
2.3校企合作畢業(yè)設(shè)計模式緩解就業(yè)壓力
大學生就業(yè)成為今天國家和高校關(guān)注的重點之一,影響大學生就業(yè)的因素很多,其中用人單位的要求是關(guān)鍵因素。用人單位希望學生一畢業(yè)就能勝任工作崗位,因此學校也越來越重視和社會各界企業(yè)單位的聯(lián)系,積極鼓勵學生在企業(yè)里面完成畢業(yè)設(shè)計(論文)。這種校企合作進行畢業(yè)設(shè)計(論文)的創(chuàng)作的模式,一方面可以激發(fā)學生做畢業(yè)設(shè)計的積極性,提升質(zhì)量,另一方面以需求為導(dǎo)向,加深企業(yè)與學生之間的交流與溝通,用畢業(yè)設(shè)計的方式搭建學校與社會、企業(yè)、市場之間的橋梁,讓企業(yè)更加了解學生,提高學生的就業(yè)率,緩解一定的就業(yè)壓力。
關(guān)鍵詞:水泥,碎石基層,配合比設(shè)計理論、施工質(zhì)量
中圖分類號:TU71文獻標識碼: A
前言
目前,我國的高速公路對面層的技術(shù)要求都較為嚴格,如要求采用玄武巖集料、優(yōu)質(zhì)改性瀝青、SMA路面等,然而要充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用,則還應(yīng)當重視基層質(zhì)量的提高,否則可能造成更大的浪費。半剛性基層作為主要的承重層,其材料性質(zhì)和整體質(zhì)量,對瀝青路面的使用性能和使用壽命有十分重要的影響。只有在優(yōu)質(zhì)基層的前提下,優(yōu)質(zhì)面層才能充分體現(xiàn)優(yōu)越性。
一、水泥穩(wěn)定碎石基層質(zhì)量的重要性
近年來,我國高速公路的使用經(jīng)驗表明,半剛性基層的設(shè)計,從設(shè)計厚度來看,特別是近10年來往往都具有較大安全儲備。然而,我國高速公路的現(xiàn)狀卻是早期破壞現(xiàn)象嚴重,這當中,由半剛性基層引起的荷載型裂縫和非荷載裂縫是重要原因之一。荷載型裂縫表現(xiàn)為局部路面產(chǎn)生網(wǎng)裂、形變,以及在行車道的輪跡帶上出現(xiàn)坑洞等:非荷載行裂縫則在最初往往形式上表現(xiàn)為單獨、較為規(guī)則,并且不影響承載能力。荷載型裂縫與基層整體性不好、不均勻性有關(guān),而非荷載型裂縫則與基層材料的溫濕度變化有關(guān),兩者都受施工質(zhì)量的顯著影響。
反射裂縫,由于水分的滲透,降低基層與土基的承載力,從而加劇路面破壞,進而嚴重影響路面的使用性能,縮短使用壽命,這已成為半剛性基層路面結(jié)構(gòu)的主要缺陷,也是造成高速公路瀝青路面早期損壞的重要原因之一。
本文通過實例對水泥穩(wěn)定碎石配合比設(shè)計及施工對基層的質(zhì)量的影響進行闡述。
二、工程概況
本項目全長38 km , 整體線路走向呈東西走向,途經(jīng)微丘、重丘區(qū), 地層以亞粘土、泥質(zhì)巖、砂巖和粉砂巖為主。設(shè)計為雙向4 車道, 寬26 m , 路面結(jié)構(gòu)20cm底基層+40cm基層+8 cmSUP-25 粗粒式瀝青下面層+6 cm SUP-20 中粒式中面層+4 cm SMA-13上面層。
三、配合比設(shè)計理論
1、本項目提出了全新的配合比設(shè)計方法:振動形型法,其是利用振動壓實儀,在與現(xiàn)場壓實機械相匹配的固定配重,振動頻率、振幅和振實時間條件下的水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層材料配合比設(shè)計方法。
1.1、振動成型法改變了現(xiàn)行的水泥穩(wěn)定碎石基層設(shè)計方法對基層抗裂性能考慮不足,水泥穩(wěn)定碎石混合料重型擊實法不能有效模擬基層實際施工環(huán)境,從而造成設(shè)計出的水泥穩(wěn)定碎石混合料水泥劑量偏高,干密度偏小的缺點。
1.2、振動成型法包括“振動壓實試驗方法”和“振動壓實成型試驗方法”,前者主要對給定水泥劑量的水泥穩(wěn)定碎石混合料在不同含水量時進行成型試驗,用于測算最大干密度及最佳含水量。后者主要用于對給定含水量和水泥劑量的水泥混定碎石混合料進行試件成型并進行水泥穩(wěn)定碎石混合料的各項性能檢測。
2、振動成型法對集料的要求
2.1 碎石質(zhì)量如下:
(1)壓碎值不大于25%;
(2)粗集料針片狀含量不大于15%
(3)水洗法集料中小于0.075含量粗集料不大于2%,細集料不大于15%
2.2 水泥
初凝大于3小時,終凝大于6小時,42.5水泥3天強度大于17mpa,
28天強度大于42.5mpa.
2.3 集料分檔
具體規(guī)格如下:
0~2.36mm、2.36~4.75,4.75~19mm、19~31.5mm,將細集料分成兩檔主要原因有:
2.3.1細料和粉料對水泥穩(wěn)定碎石混合料質(zhì)量有顯著影響,若細料和粉料含量控制不嚴,那么基層的開裂幾率大大增加。
2.3.2水穩(wěn)混合料中0.6mm以下粉料含量較高時,基層收縮裂縫明顯增加。
2.3.3 2.36mm和4.75mm是水泥穩(wěn)定碎石混合料設(shè)計中的關(guān)健篩孔,對混合料合成級配及整體性能影響較大,將4.75以下分成兩檔有利于控制細集料和粉料含量,同時也有利于優(yōu)化混合料級配。
3、混合料級配
振動成型方將混合料設(shè)計成骨架密實型結(jié)構(gòu),減少細集料用量。
四、原材料質(zhì)量控制
1、水泥。水泥作為集合料的一種穩(wěn)定劑, 其質(zhì)量對集料質(zhì)量是十分重要, 施工時選用終凝時間較長, 標號較低的水泥。為使穩(wěn)定土有足夠的時間進行拌和、運輸、攤鋪、碾壓以及保證其具有足夠的強度, 不應(yīng)使用快凝水泥、早強水泥。按合同要求本標段使用425#普通硅酸鹽海螺緩凝水泥。
2、碎石。
材料出廠地:瀏陽市南方礦業(yè)有限公司(官渡礦場)
材料規(guī)格、質(zhì)量:
1)、具體規(guī)格如下:
0~2.36mm、2.36~4.75,4.75~19mm、19~31.5mm
2)、碎石質(zhì)量如下:
(1)壓碎值23%;
(2)粗集料針片狀含量12%;
(3)0.6以下顆粒的液限24,塑限指數(shù)8。
(4)0~4.75集料中小于0.075含量為9%。
五、施工過程控制
1、廠拌設(shè)備的選型。拌和設(shè)備的質(zhì)量直接影響混合料拌和質(zhì)量, 而拌和設(shè)備好壞的關(guān)鍵要看骨料、粉料、水等各種物料的配合比精度是否能夠得到保證, 本標段選用WBC600 型水穩(wěn)拌和樓,該設(shè)備采用電磁調(diào)速控制系統(tǒng), 能較好的保證各種物料的配合比, 且拌和均勻, 性能穩(wěn)定。
2、嚴格控制水泥劑量。水泥劑量太小, 不能保證水泥穩(wěn)定土的施工質(zhì)量;而劑量太大, 既不經(jīng)濟, 還會使基層的裂縫增多、增寬, 從而引起瀝青面層相對應(yīng)的反射裂縫。所以, 必須嚴格控制水泥用量, 做到經(jīng)濟合理, 精益求精, 以確保工程質(zhì)量。
3、混合料的含水量控制。廠拌混合料現(xiàn)場, 每天由后場專職試驗人員在早上、中午、下午時間分別測定各種集料的含水量, 根據(jù)施工配合比設(shè)計的最佳含水量指標, 結(jié)合當天的氣溫、濕度、運距情況確定混合料拌和時的用水量。前場負責檢測壓實度的專職試驗人員, 在混合料攤鋪整型過程中應(yīng)及時測定混合料的含水量, 及時指揮壓路機碾壓, 力求在最佳含水量條件下碾壓, 盡量避免由于含水量過大而出現(xiàn)“ 彈軟” 、“波浪” 等現(xiàn)象, 影響混合料可能達到的密度和強度,增大混合料的干縮性, 使結(jié)構(gòu)層容易產(chǎn)生干縮裂縫;或由于含水量偏小使混合料容易松散, 不易碾壓成型, 也會影響混合料可能達到的密度和強度。所以只有嚴格按規(guī)范施工, 加強每一施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制, 才能保證施工質(zhì)量。
4、混合料的運輸應(yīng)避免車輛的顛簸, 以減少混合料的離析。在氣溫較高、運距較遠時要加蓋氈布, 以防止水分過量損失。
5、混合料攤鋪接縫的處理。接縫有縱向接縫和橫向接縫兩種, 當攤鋪機寬度足夠時, 整幅攤鋪時不存在縱縫接縫問題。當攤鋪機的攤鋪寬度不足時, 采用2 臺攤鋪機一前一后同步向前攤鋪混合料, 并一起進行碾壓, 這樣也可以避免縱向接縫。由于本標段結(jié)構(gòu)物較多, 一般情況下都以兩結(jié)構(gòu)物間為一施工段落, 避免了橫向接縫, 如有特殊情況需設(shè)置橫向接縫, 其處理方法是將攤鋪機附近及其下面未經(jīng)壓實的混合料鏟除, 將已碾壓密實且高程和平整度符合要求的末端挖成一橫向垂直向下的斷面, 攤鋪機返回到壓實層的端部,用木墊板墊至虛鋪高度, 再攤鋪新的混合料, 繼續(xù)下一步施工。
6、混合料的壓實?;旌狭辖?jīng)攤鋪機攤鋪成型后, 即可用壓路機碾壓, 碾壓長度需根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況確定, 如果實測混合料的含水量高于最佳含水量, 且氣溫較低時可適當延長碾壓長度, 如果混合料已接近最佳含水量且溫度較高蒸發(fā)快時, 應(yīng)縮短碾壓長度, 確保在最佳含水量時進行碾壓。壓實機械配制3臺30t振動壓路機,1臺27t輪胎壓路機。
7、混合料的養(yǎng)生。對已完成碾壓并經(jīng)壓實度檢測合格后應(yīng)立即進行養(yǎng)生, 不能延誤。養(yǎng)生可用不透水的塑料薄膜覆蓋或用濕砂覆蓋進行養(yǎng)生, 也可用瀝青乳液進行養(yǎng)生, 還可以在完成的基層上即時做下封層, 利用下封層進行養(yǎng)生,同時也可在已完成的混合料中直接灑水養(yǎng)生。按技術(shù)規(guī)范的規(guī)定養(yǎng)生期應(yīng)不小于7 d , 在養(yǎng)生期間應(yīng)由專人負責限制車輛行駛, 除灑水車外, 絕對禁止重型車輛行駛。本標段采用兩種方法養(yǎng)生, 加蓋塑料薄膜和灑水車進行養(yǎng)生。
結(jié)束語
根據(jù)振動成型設(shè)計出的水穩(wěn)基層混合料,和以往混合料最大的區(qū)別在于粗集料用量增加,細集料明顯減少。并通過施工過程及原材料的控制,本項目水穩(wěn)基層橫向裂縫幾乎沒有,項目完工通車兩年,瀝青路面幾乎沒有橫向裂縫,達到了最初的設(shè)計預(yù)期。
通過本項目,施工過程中嚴格控制原材料的質(zhì)量,利用先進合理的配合比設(shè)計理論,嚴格按照規(guī)范組織施工,規(guī)范拌和、運輸、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生等各個環(huán)節(jié),保證組織管理到位,路面早期破壞還是可以得到改善。
參考文獻:
[1] 孫勇,鞠昌兵.水泥穩(wěn)定碎石基層施工的質(zhì)量控制和檢測[J]. 城市道橋與防洪. 2007(02)
[2] 潘兆平,黃曉明.水泥穩(wěn)定碎石路面基層材料水泥劑量范圍試驗[J]. 南京建筑工程學院學報. 1998(04)
關(guān)鍵詞:水泥;砂礫;基層骨架密實結(jié)構(gòu);配合比設(shè)計方法
水泥穩(wěn)定級配混合料是當今國內(nèi)外使用最普遍的一種半剛性基層材料,其中又以水泥穩(wěn)定碎石性能最為優(yōu)異,使用范圍較廣泛。水泥穩(wěn)定砂礫基層,由水泥、級配砂礫、填料,按照一定比例混合,加水拌和、攤鋪、碾壓并養(yǎng)護而成的一種結(jié)構(gòu)層。它具有較高的強度,有一定的板體性和較好的穩(wěn)定性。骨架密實結(jié)構(gòu)同傳統(tǒng)懸浮密實結(jié)構(gòu)相比,具有能夠形成有效的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)、提高抗壓強度、降低水泥用量、有效減少路面裂縫的發(fā)生等突出特點,很大程度上解決了傳統(tǒng)設(shè)計理念下瀝青路面底基層、基層病害的發(fā)生,值得推廣應(yīng)用。
1 組成材料的技術(shù)要求
1.1水泥 要求水泥強度等級不低于32.5 MPa;水泥細度、安定性等應(yīng)符合規(guī)范要求;使用緩凝的普通硅酸鹽水泥,禁止使用快硬水泥,早強水泥。同時要求水泥初凝時間3h以上,終凝時間不小于6 h。若采用散裝水泥,在水泥進場入罐時,要了解其出爐天數(shù),剛出爐的水泥,要停放7 d,且安定性合格后才能使用。
夏季高溫作業(yè)時,散裝水泥入罐溫度不能高于50 ℃,高于這個溫度,又必須使用時,應(yīng)采用降溫措施;冬季施工,水泥進入拌缸溫度不應(yīng)低于10 ℃。
1.2砂礫 砂礫取自施工所在地的涇河中,保證材料均勻和含泥量控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。在水泥穩(wěn)定砂礫底基層施工質(zhì)量控制過程中,要控制兩個方面:①砂礫的最大粒徑不應(yīng)超過37.5 mm;②4.75 mm以上礫石含量不應(yīng)低于60 %。
1.3水 一般采用人畜能飲用的水。
2 水泥穩(wěn)定砂礫基層設(shè)計方法
2.1主骨料級配確定
2.1.1確定骨料規(guī)格D0(一般選取2~4 cm料),將一定質(zhì)量的此粒徑的骨料分三次放入擊實筒中,每次按重型擊實98次后量測其擊實后的高度,計算其擊實密度,算出空隙率。
2.1.2以D0用量為100,D0的下一級為l/2 D0(1~2 cm),以D0用量的5 %為步長,將D1逐次摻入D0中,每次摻入后,擊實,測定擊實密度,建立填充數(shù)量與擊實密度關(guān)系曲線。
2.1.3選擇D1的合理用量,測得最佳的填隙率。以此類推,進行二、三、四、五級填充,最后分別得到各級粒徑的最佳填充比例,即主骨料的級配。
2.2混合料的組成設(shè)計
2.2.1組成設(shè)計原則:①水泥穩(wěn)定碎石底基層、基層級配應(yīng)達到骨架密實結(jié)構(gòu),集料粒徑大于4.75 mm的骨料含量宜在65 %以上,大于2.36 mm的集料含量宜大于80 %,小于0.075 mm顆粒含量宜接近0,最大不應(yīng)超過3%;②在達到強度的前提下,采用較小水泥劑量,但應(yīng)考慮施工的不均勻性;③改善集料級配,減少水泥用量,使水泥用量不宜大于4.2 %。
2.2.2水泥劑量的配制可采用:2.5 %、3 %、3.5 %、4 %、4.5 %五種劑量。
2.2.3每種劑量的試件制取13個(最小數(shù)量)。
2.2.4試件必須在規(guī)定的溫度(20±2 ℃)保濕養(yǎng)生6 d,浸水養(yǎng)生1 d后測定無側(cè)限抗壓強度,計算結(jié)果的平均值、偏差系數(shù),并計算RX(1-1.645Cv)是否大于Rd(設(shè)計強度)。
2.2.5根據(jù)設(shè)計劑量做水泥延遲時間對混合料強度的影響試驗,并通過試驗確定應(yīng)該控制的延遲時間。
2.2.6骨架密實結(jié)構(gòu)水泥穩(wěn)定砂礫(碎石)建議級配。
2.3配合比驗證結(jié)果
2.3.1根據(jù)確定的最佳含水量,拌制水泥穩(wěn)定砂礫混合料,按要求壓實度(重型擊實標準,壓實度97 %)制備混合料試件,在標準條件下養(yǎng)護6 d浸水24 h后取出,做無側(cè)限抗壓強度。
2.3.2最終確定的生產(chǎn)配合比為:37.5~19 mm礫石:19~4.75 mm礫石:4.75~0 mm石屑=(28 %:37 %:35 %)。按此配合比生產(chǎn)的混合料骨架結(jié)構(gòu)好,集料依次從大到小的逐級填充,顆粒與顆粒之間緊鎖嵌擠,基本能滿足骨架密實結(jié)構(gòu)的要求。
2.3.3在生產(chǎn)控制中嚴格控制混合料中4.75 mm以上礫石含量,控制在65 %~70 %之間,從而能保證整體結(jié)構(gòu)中骨架的良好形成。
2.3.4室內(nèi)浸水7d無側(cè)限抗壓強度,R0.95大于3.5 Mpa。一般在3.5Mpa~4Mpa之間。水泥劑量為3.5 %~4 %之間。
2.4現(xiàn)場取芯質(zhì)量情況 在正常施工季節(jié)中項目的底基層一般在3~5 d內(nèi)鉆芯取樣完整、密實,3 d及7 d 150 mm芯樣無側(cè)限強度能達到2.5 Mpa及4 Mpa以上,從芯樣壓裂程度來看強度主要來自結(jié)構(gòu)中各集料骨架強度。
3 配合比設(shè)計在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用
黑龍江省鐵通高速公路,設(shè)計路面底基層采用水泥穩(wěn)定砂礫。級配組成采用骨架密實結(jié)構(gòu)進行設(shè)計施工,設(shè)計強度為2.5MPa。在施工過程中一方面對骨架密實結(jié)構(gòu)級配進行試驗分析,選擇合理的級配組成配比;另一方面,從填料、結(jié)合料入手,改變傳統(tǒng)觀念,摸索出了一些在保證強度的前提下有效的降低水泥用量,同時減少裂縫的途徑。
3.1級配組成 采用骨架密實設(shè)計思路和方法,并參照《鐵通高速公路路面施工細則》的建議級配,經(jīng)工地試驗室的反復(fù)試驗,最終選定的級配如下:
3.2水泥用量
根據(jù)規(guī)范水泥用量設(shè)計方法確定水泥用量。
3.2.1減少砂礫料的含泥量 針對大多數(shù)地區(qū)砂礫含泥量均較大的情況,建議采用砂礫分級或通過5 mm篩孔控制集料中細料的含量和塑性指數(shù),以減少水穩(wěn)集料中的粘土含量。
3.2.2摻加石屑 石屑一般具有粗糙、棱角性強、含粉量高等特點,并且通常料場為了滿足石屑在面層中的使用,含泥量很小。因此,一方面石屑的添加增加了骨架的內(nèi)摩擦阻力,提高了底基層強度;另一方面,石屑中的礦粉本身具有的膠結(jié)能力進一步對提高強度起了一定的貢獻,同時對降低水泥用量起了一定的作用。