粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的應(yīng)用

1、<p>　　粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的應(yīng)用</p><p>　　【摘要】：高等級公路水泥混凝土路面滑模攤鋪施工對水泥混凝土的路用性能有特殊的要求，混合料既要具有良好的工作性能，又要提高抗折強度。摻入粉煤灰，是提高水泥混凝土性能的有效技術(shù)手段。在國道107新鄉(xiāng)這鄭州段改建工程路面工程施工過程中，通過相關(guān)試驗和施工實踐，對混凝土摻入粉煤灰的性能進行了研究，確定了粉煤灰的技術(shù)要求、合適的摻量、配合比設(shè)計方

2、法，并提出了改進的措施。 </p><p>　　中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號 </p><p>　　【 abstract 】 : high grade highway paving cement concrete pavement construction sliding mode of cement concrete road with properties have

3、specific requirements, the mixture to have good work is performance, and to improve the flexural strength. By mixing fly ash, is to improve the performance of the cement concrete effective technology. In the national hig

4、hway 107 xinxiang this zhengzhou rebuilding project pavement construction process in, through the related test and construction practice, by mi</p><p><b>　　一、室內(nèi)試驗 </b></p><p>　　1. 粉煤

5、灰的技術(shù)要求 </p><p>　　粉煤灰是熱電廠的排放場，其堆放不僅占用大量土地，而且污染環(huán)境，但若用于建材，會取得較好經(jīng)濟效益。由于燃燒和回收工藝的不同，粉煤灰的品質(zhì)也有很大差別。 </p><p>　　在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰，要求達到Ⅱ級以上粉煤灰的技術(shù)要求，并先采用磨細粉煤灰。Ⅲ級灰各項技術(shù)指標不能滿足路面混凝土的要求，只能用于基層。 </p><

6、;p>　　2. 粉煤灰的摻量 </p><p>　　國內(nèi)外的理論研究表明，硅酸鹽水泥中可釋放出的Ca(OH)2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反應(yīng)，從而提高強度。在長常高速公路益常段路面施工中，強制規(guī)定每1m3水泥混凝土至少使用360kg水泥。當1m3水泥凝土使用360kg525#普通硅酸鹽水泥、水灰比0.41、砂率37%時，初步確定摻入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45k

7、g、50kg、55kg進行試配，得出結(jié)果是摻入45kg粉煤灰的混凝土綜合性能最佳。此時粉煤灰摻量為水泥用量的12.5%。推薦使用粉煤灰摻量為水泥用量的8%-20%。 </p><p>　　3. 粉煤灰水泥砼的配合比設(shè)計 </p><p>　　粉煤灰水泥混凝土的配合比設(shè)計根據(jù)《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146-90規(guī)定的超量取代法進行，超量系數(shù)取1.5，由此增加的粉煤灰體積減去同體積的

8、砂。 </p><p>　　二、粉煤灰對水泥砼性能的改善 </p><p>　　1. 改善工作性能 </p><p>　　粉煤灰的摻入，使膠凝材料的總量增加，砼工作性能大幅度改善，更適合路面滑模攤鋪：①粉煤灰水泥混凝土的振動粘度系數(shù)減小，有利于振搗密實；②靜態(tài)坍落度變小，有利于防止塌邊；③膠凝材料的總量增加使攤鋪成型的路面光滑平整；④和易性的改善，減小了攤鋪機前進的

9、阻力，減輕了攤鋪機的工作負荷。 </p><p>　　這些性能的改善是由于粉煤灰有較大的比表面積和球狀微珠對流變學(xué)性能的影響所致。在對未摻入粉煤灰的水泥混凝土攤鋪時，為了振動密實，必須提高混凝土的坍落度，這樣的混凝土容易塌邊。如果為了防止塌邊，必須降低混凝土坍落度，這樣又必須加大振搗棒的振動頻率，同時機器前進的阻力增大，加大了機器的工作負荷。加粉煤灰后，這一矛盾得到了協(xié)調(diào)統(tǒng)一。 </p><p

10、>　　2. 提高抗折強度 </p><p>　　滑模攤銷水泥混凝土使用粉煤灰，能提高抗折強度，尤其是使后期強度大幅度提高。長常高速公路益常段使用水泥用量12.5%的Ⅱ級粉煤灰，12個月的抗折強度超過了7.5MPa。粉煤灰的摻量越大，齡期越長，強度提高越大。 </p><p><b>　　3. 改善抗磨性 </b></p><p>　　水泥

11、混凝土路面的抗磨性與強度成線性正比關(guān)系。隨著路面抗折強度的提高，抗磨性也隨之提高。通過對28d齡期的試件進行抗磨性試驗，粉煤灰摻量為水泥用量12.5%粉煤灰混凝土比普通水泥砼的抗磨性提高23% </p><p><b>　　4. 降低泌水率 </b></p><p>　　由于機械配套的限制，國內(nèi)滑模攤鋪路面多采用自卸車運輸混合料，在運輸過程中較嚴重的泌水將會導(dǎo)致混合料

12、工作性能降低，并產(chǎn)生卸料困難，降低工作效率，提高勞動強度。摻入粉煤灰可降低混凝土的泌水率，有利于混凝土的運輸。長常高速公路益常段施工中砼運距最遠達25km，沒有因為運輸過程中的混合料泌水影響施工。 </p><p>　　5. 降低水泥水化速度 </p><p>　　摻入粉煤灰可降低水泥水化速度，混合料凝結(jié)時間延長，有利于高溫季節(jié)施工，并有利于遠距離運輸。 </p><p

13、>　　三、存在的問題及其處理措施 </p><p>　　1. 粉煤灰砼干縮性大，高溫大風(fēng)季節(jié)施工易產(chǎn)生塑性收縮開裂 </p><p>　　國道107新鄉(xiāng)至鄭州段改建工程的路面施工中，每1m3粉煤灰水泥砼水泥用量為360kg，粉煤灰為45kg，膠凝材料總量為405kg。顯然，膠凝材料的總量過多在夏季高溫大風(fēng)天氣施工容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。研究表明，粉煤灰水泥混凝土在0.57kg/m2&a

14、mp;#8226;h蒸發(fā)率的條件下就會產(chǎn)生塑性收縮裂縫，而普通水泥混凝土則產(chǎn)生塑性收縮裂縫的臨界蒸發(fā)率為0.75kg/m2&#8226;h，這一點是值得高度重視的。在國道107新鄉(xiāng)至鄭州段改建工程的路面施工中即遇到此問題，1999年7月某天施工的段落連續(xù)產(chǎn)生了縱向塑性收縮裂縫，長的有6m，短的只有30cm，裂縫分布很有規(guī)律，大多在距縱向假縫兩側(cè)20-50cm處。這樣的分布規(guī)律與假縫拉桿的約束有關(guān)。 </p><

15、;p>　　通過一定技術(shù)措施，完全可以控制裂縫的產(chǎn)生。在國道107的施工中，在攤鋪成型的砼路面拉毛噴灑養(yǎng)護劑后，馬上用土工布覆蓋，避免烈日的照射，降低蒸發(fā)率，并在土工布上灑水，保持濕潤，補充蒸發(fā)的水分。另外，還采用了在攤鋪成型路面拉毛噴酒養(yǎng)護劑過后噴酒霧化水的方法來控制裂縫的產(chǎn)生。前者比后者更保險。在施工過程中，要提高對裂縫產(chǎn)生的警惕性，在氣溫大于28℃，或是多風(fēng)的季節(jié)，要做好控制裂縫產(chǎn)生的準備工作。 </p><

16、;p>　　2. 低溫季節(jié)施工易發(fā)生施工期斷板和裂縫 </p><p>　　粉煤灰水泥砼路面早期強度低，導(dǎo)致發(fā)生施工期斷板和裂縫，斷板和裂縫分三種情況。 </p><p>　　(1) 冬季施工，由于水泥化較慢，板塊早期強度很低，由于板塊內(nèi)應(yīng)力和外部因素的影響，產(chǎn)生斷板。益常路路面由于在冬季施工時開放施工交通的時間遠遠遲于28d和加強了施工質(zhì)量管理，此類型的斷板幾乎沒有發(fā)生。 </