莱芜市雪野水库管理处山东莱芜271100
摘要:沥青混凝土由于其自身的特点而被越来越多的采用,但现在还没有成熟的施工规范形成。本文阐述了低温环境对于沥青混凝土强度的影响及低温下沥青混凝土安全施工措施,以期对后续的水利工程给予借鉴,用来指导现场低温施工。
关键词:沥青混凝土;低温;施工
沥青混凝土由于其柔性及非常良好的防渗性能,高效的变形能力,一般常用于公路等交通设施等作为水工结构物防渗体。因而,对一些有着不均匀受力的水工工程来说,沥青混凝土的优点是其他防渗材料难以比拟的。但是,沥青是一种对于温度非常敏感的材料,在20℃~40℃左右几乎呈现固态,但是在高温条件下一般呈现为液态。沥青混凝土的温度敏感性也是显而易见的。以现在我国国内沥青混凝土的水平来说,在低温下,其抗裂性能非常不突出。不论是在施工期还是运行期,结构整体的安全性与其低温抗裂能力有着直接的关系。在我国北方,尤其是东北三省,低温下进行沥青混凝土铺设,发生缩裂现象时,必须解决低温施工对沥青混凝土工程的影响。
一、水利工程施工中的沥青混凝土低温施工技术概述
1、施工准备环节的技术。在水利工程沥青混凝土施工前,通常都要进行一定的技术准备,在这一阶段,施工单位要在施工现场设置一段试验路段,对整个施工流程进行预演,提前发现施工中可能出现的问题,从而有针对性的做好防控工作,保障正式施工作业的顺利实施。同时,对施工过程中用到的各类仪器和设备进行调试和校准。
2、沥青混凝土材料的科学选用。在对水利工程沥青混凝土材料进行选用的过程中,施工单位要结合工程低温施工技术的要求尽可能的选择高质量的材料。尤其是对于沥青材料,在其进场时一定要进行严格的检测,保障沥青混合料达到施工要求。在制备沥青的过程中,要做好温度、外加剂用量的控制。对于沥青混凝土骨料,也需进行质量检验,将其粒度和泥含量控制在合理的范围内。对于混合料,要对矿物粉的颜色进行定期检查,发现结块现象或是粗颗粒,要及时处理。除此之外,对于其他材料也要按照规格要求进行检验,检验合格的材料要进行分类管理,并做好标识,为后续施工中的实际应用提供便利。
3、沥青混凝土拌合。在沥青混凝土拌合之前,要进行配合比改良试验,提高其密实。因为沥青混凝土会受到施工现场温度的影响,因此要在实验室配合比的基础上结合实际情况进行适当的调整。在配合比确定之后,即可开始沥青混凝土材料的拌合。首先,对所有的材料进行除尘处理,因为材料的矿粉量有着严格的要求。其次,添加抗剥落剂。现阶段水利工程施工中常用的改性沥青粘性较差,添加抗剥落剂的目的是强化沥青和集料之间的粘结性,避免沥青剥落的现象发生。最后,在实际拌合的过程中,要对其物理性质变化进行全程跟踪,同时对搅拌的时间进行合理的控制,保障拌合后获得颗粒混合均匀、颜色一致的混合料。
4、温度控制。在沥青混合料生产的过程中,要对其温度进行严格的控制,因为改性沥青对温度的敏感度较高,若是温度偏差过大,必然会对混合料的质量造成严重的影响。因此施工人员必须要对施工现场的温度进行全程跟踪掌控,保障沥青混合料摊铺的温度不低于150℃。为了达到这一要求,在沥青混合料生产完成并运输到施工现场这一过程中,要采取一定的保护措施。需要特别注意的是,在温度较低的情况下,施工人员应该结合混合料的温度对施工速度进行合理把控。
5、混合料摊铺。在进行水利工程施工中的沥青混合料摊铺时,施工人员要对影响摊铺效果的各项因素进行明确,一般情况下可以分为机械因素和外部环境因素两个部分,其中机械因素包括摊铺机器性能、摊铺连续性、摊铺精度、作业标准等,外部环境因素则有温度因素、天气因素等。基于此,在摊铺作业开始前,要对摊铺机进行一定的调整,使其达到最佳状态。具体调试内容如下:调试螺旋布料器在自动送料装置的连段,使其和卸料门开关、链板式给料机的速度保持一致;使前后齿盘的混合物均匀分布在较宽的范围内,避免沥青混凝土出现离析现象。此外,摊铺机顶层铺设最好避免钢丝绳的高度控制方式。在摊铺机行进之前,要使铺装层的厚度达到规定的要求。在摊铺机行进的过程中,要维持工程进度的稳定性,保障摊铺作业的稳定性和均匀性。整个摊铺作业最好一次性完成,这样可以保障路面的规整。
6、沥青混合料压实和成型。在沥青混合料摊铺完成后,要对水利工程路面平整度、宽度、坡度等进行全面检测,若是发现和设计标准不符之处,必须及时进行返工。若是查验合格,即可进行压实作业。压实作业一般分为三次,三次温度均不同。此外,在碾压平整的过程中,可以结合实际情况适当洒水,避免出现粘轮的情况。需注意的是,水量不宜太多,否则会造成路面热量的过度消耗,影响后续压实工序的实施。压路施工作业应该遵循从低到高、高频率和低振幅的原则,如此才能保障路面的密度和平整度达到工程要求。
二、低温环境对于沥青混凝土强度的影响
沥青混凝土和一些常见的混凝土略有不同,但主体部分也由基体和骨料构成,其中也含有一些微小的孔隙。这些孔隙中的一些物质将会对沥青混凝土的组成造成非常重要的影响,其混凝土的强度也随之发生一定的改变。在水的存在下,沥青混凝土的一些力学性质也会发生一定的改变。在饱和湿度下,水泥石中胶体之间的拉伸能力将会在自由水的作用下降低,使得宏观性能进一步下降;在低温条件下,孔隙中的自由水将会进一步结成冰,所以沥青混凝土的拉伸能力和抗压强度将会增加。然而,沥青混凝土自身的抗拉能力要比抗压能力稍弱,因结冰现象一般不会使沥青混凝土的抗拉能力增强,但是对增强抗压能力有非常明显作用。当温度开始回升时,孔隙间的冰开始融化,沥青混凝土之间的力学强度将会明显的降低。沥青混凝土中常含有活性的掺合料如:硅灰、粉煤灰等,这些活性物质的掺入能对部分水利的副作用以遏制。除此之外,由于其加入的活性物质颗粒相对较小,所以在低温条件下可以改善混凝体搅拌过程中的流动性。一方面可以增加沥青混凝土的低温粘聚能力,另一方面,可以减少泌水和骨料的分离。
当钢筋遭遇长期的氧化后,受到锈蚀的钢筋会体积上会产生膨胀,这样直接导致混凝土在主筋方向上或箍筋方向上产生裂缝。水泥具有安定性较差的缺点,而混凝土较大的水灰比造成了早期强度低的特点,快速的失水会导致其产生开裂现象,结构疏散与水分转移。由于混凝土内部自身的压力、温差、湿度差等因素,内部的水分从边缘往中心移动形成空隙。所谓的“表面起灰”就是砂浆和粗骨料相互脱离,出现表面起灰和骨料裸露的情况。导致表面起灰的原因是由于混凝土混合物水灰比太大,离析、泌水情况严重,再加上较低的养护温度,使得水泥水化停止,最终导致混凝土水分蒸发、结晶腐蚀。混凝土硬化后,如果有某种外来的溶液通过毛细管的作用渗到混凝土表面,当其表面的水分被蒸干后,就会直接影响混凝土与饰面层的结合情况。
结语
开展水利工程沥青混凝土低温施工技术的全面研究,为了满足水利建设交通运输和人们日常出行的需求,我国加大了水利工程建设的力度。作为水利工程施工中的一项管家内容,沥青混凝土施工的质量直接关系着工程整体质量,因此必须加强对沥青混凝土低温施工技术的管控。
参考文献:
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