浅谈粉煤灰在公路水泥砼路面中的应用

通过试验与施工表明,在高速公路路面的水泥砼混合料中掺入一定用量的粉煤灰可以改善混合料的性能,且有利于滑模摊铺施工。阐述了粉煤灰的技术性能和粉煤灰砼的配合比设计,及工程实用效果和取得较好的社会经济效益。指出了存在的问题和解决办法。

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工程技术

浅谈粉煤灰在公路水泥砼路面中的应用 尚军良

(商洛市公路管理局沥青拌合厂,陕西商洛 7 60 ) 2 0 0 摘要:通过试验与施工表明,高速公路路面的水泥砼混合料中掺入一定用量的粉煤灰可以改善混合料的性能,在且有利于滑模摊镝施工。 阐述了粉煤灰的技术性能和粉煤灰砼的配合比设计,工程实用效果和取得较好的社会经济效益。指出了存在的问题和解决办法。及 关键词:泥砼路面:煤灰水粉

高速公路水泥混凝土路面滑模摊铺施工对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,又要提高抗折强度。掺人粉煤灰,是提高水泥混凝土性能的有效技术手段。在常益高速公路路面工程施工过程中,通过相关试验和施工实践,昆对凝土掺入粉煤灰的性能进行了研究,确定了粉煤灰的技术要求、合适的掺量、配合比设计方法,并提出了改进的措 施。 l室内试验

这些性能的改善是由于粉煤灰有较大的比表面积和球状微珠对流变学性能的影响所致。在对未掺入粉煤灰的水泥混凝土摊铺时,为了振动密实,必须提高混凝土的坍落度,这样的混凝土容易塌边。如果为了防止塌边,必须降低混凝土坍落度,这样又必须加大振捣棒的振动频率,同时机器前进的阻力增大,加大了机器的_作负 r== 荷。加粉煤灰后,一矛盾得到了协调统一。这 22提高抗折强度 _

粉煤灰水泥砼水泥用量为 30 g粉煤灰为 4 k, 6k, 5g 胶凝材料总量为 4 5 g显然, 0k。胶凝材料的总量过多在夏季高温大风天气施工容易产生塑性收缩裂缝。研究表明,粉煤灰水泥混凝土在 05 k/ . gm 7 h蒸发率的条件下就会产生塑性收缩裂缝,而普通水泥混凝土则产生塑性收缩裂缝的临界蒸发率为 0 5 ̄ 2, . k m .这一点是值得高度重视的。在 7 h 益常路的路面施 T中即遇到此问题,9 9年 7月 19

某天施工的段落连续产生了纵向塑性收缩裂缝, 滑模摊销水泥混凝土使用粉煤灰,能提高抗长的有 6短的只有 3 e裂缝分布很有规律, m, 0 m, 11粉煤灰的技术要求 .折强度,尤其

是使后期强度大幅度提高。长常高大多在距纵向假缝两侧 2—0 m处。 05e这样的分布粉煤灰是热电厂的排放物,其堆放不仅占用速公路益常段使用水泥用量 1. 25%的Ⅱ级粉煤规律与假缝拉杆的约束有关。 大量土地,而且污染环境,但若用于建材,会取得灰,2 1个月的抗折强度超过了 7 MP。试验结果 . a 5通过一定技术措施,完全可以控制裂缝的产较好经济效益。由于燃烧和回收T艺的不同,粉 n表 2尢 生。在益常路的施工中,在摊铺成型的砼路面拉煤灰的品质也有很大差别。 表 2粉煤灰混凝土抗折强度随龄期的增长毛喷洒养护剂后,马上用土工布覆盖,避免烈日 在水泥混凝土路面 _程中要求使用干粉煤 rⅡ级粉煤灰掺量/g抗折强度/ a k Mp的照射,降低蒸发率,在土工布上洒水,并保持湿灰,要求达到Ⅱ级以上粉煤灰的技术要求,并先润,补充蒸发的水分。另外,还采用了在摊铺成型 7 2 d d 8 9 3 d 0d 60 3 0 6 d采用磨细粉煤灰。可用于混凝土路面的粉煤灰技后路面拉毛喷洒养护剂过后喷洒雾化水的方法来术要求及我省几大电厂所产粉煤灰的技术试验 0 5 9 6. 2 6 4 6. 5 . 6 3 . 0 5 控制裂缝的产生。前者比后者更保险。在施工过 35 5 6 6 65 6. 0 . O . 9 7 3 . 5数据如表 1。程中,提高对裂缝产生的警惕性,要在气温大于 ——

表 1混凝土路面用粉煤灰的技术要求及试验结果 粉j捉某 石]厂产电株洲电厂产湘潭电厂产要求指标需水量}/吉水量/ L t%% o 0 4 10 O i0 0≤15 0 0I S 0i i 0l O≤1 s s S 3% (5。, 4啪筛)

细度 l /% 2l 1 00 1 31 ≤2 0

61 4

j9 4

45 1 04 4 48 8 0 1 i ≤8 ≤3

2℃, 8或是多风的季节,做好控制裂缝产生的准要备工作。 32低温季节施工易发生施工期断板和裂缝 .注:在此试验中,坍落度 3 5 m碎石粒径 5 -c,~ 3 mm,细度模数 28砂率 3 .每 l 3混凝 0砂 ., 7%, m 5 55 5.4O 6.95 7.45 7,98

45 5 5l 6. 7 3 .

92 . O

7 6 . 5

粉煤灰水泥砼路面早期强度低,导致发生施工期断板和裂缝,断板和裂缝分三种情况。 Ⅲ级灰各项技术指标不能满足路面混凝土从表 2知,粉煤灰混凝土的 2d 9 d 30 8、0、6 d 321冬季施工, ..由于水泥化较慢,板块早期的要求,用于基层。只能 后的抗折强度比普通}土分别提高了 5 强度很低,由于板块内应力和外部因素的影响,昆凝%一 1%、%一 6 0 8 1%和 1%一 2 2 2%。粉煤灰的掺量越大,产生断板。益常路路面由于在冬季施工时开放施 l _ 2粉煤灰的掺量国内外的理论研究表明,酸盐水泥中可释龄期越长,度提高越大。硅强 工交通的时间远远迟于 2d和加强了施工质量 8放出的 C ( ) a H O及其石膏最多只能使 2%的粉煤 8 23改善抗磨性 .管理,类型的断板几乎没有发生。此 水泥混凝土路面的抗磨性与强度成线性正 3. .2在两幅路面连接施工时生断板。 2前一幅灰得到水化反应,而提高强度。在长常高速公从路益常段路面施工中,强制规定每 l水泥混凝比关系。随着路面抗折强度的提高, 抗磨性也随路面摊铺后,由于温度应力的用作,横向缩缝处 8土至少使用 30 g水泥。当 1I水泥凝土使用之提高。通过对 2 d龄期的试件进行抗磨性试 大部分断裂。由于温度的变化, 6k H 裂缝通过拉杆向 土 55 2#水泥用量 3 0 g掺入高效减水剂和引气 6k, 剂。 30 g2#普通硅酸盐水泥、水灰比 04、砂率验,粉煤灰掺量为水泥用量 1. 6 k5 5 1 2%粉煤灰混凝土刚施工的、度偏低的路面传递开裂变形,使 5强致 3%时,初步确定掺人粉煤灰 2k、5 g3 k、比普通水泥砼的抗磨性提高 2%。 7 0 g2 k、0 g 3 刚施工的面板出现大量断板。此类型断板在益常

3 k、0 g4 k、0 g5 k进行试配,出结果 5 g4 k、5 g5 k、5 g得是掺入 4 k 5 g粉煤灰的混凝土综合性能最佳。此时粉煤灰掺量为水泥用量的 1. 2%。推荐使用粉 5煤灰掺量为水泥用量的 8 2%。%~ 0 l _ 3粉煤灰水泥砼的配合比设计粉煤灰水泥混凝土的配合比设计根据《粉煤灰混凝土应用技术规范) B 16 9规定的

超量 G J4— 0取代法进行,超量系数取 1。 .由此增加的粉煤灰 5体积减去同体积的砂。 2粉煤灰对水泥硷陛能的改善 21改善 T作性能 .粉煤灰的掺入,使胶凝材料的总量增加, 砼工作性能大幅度改善,更适合路面滑模摊铺:粉煤灰水泥混凝土的振动粘度系数减小,有利于振捣密实;静态坍落度变小,有利于防止塌边;胶凝材料的总量增加使摊铺成型的路面光滑平整;和易性的改善,减小了摊铺机前进的阻力,减轻了摊铺机的T作负荷。

24降低泌水率 .由于机械配套的限制,国内滑模摊铺路面多采用自卸车运输混合料,在运输过程中较严重的泌水将会导致混合料工作性能降低,并产生卸料困难,降低工作效率,提高劳动强度。掺入粉煤灰可降低混凝土的泌水率,有利于混凝土的运输。 长常高速公路益常段施工中砼运距最远达 2 k没有因为运输过程中的混合料泌水影响施 5 m,工。长常公路三个路面施工承包人均反应益常段路面砼比没有掺人粉煤灰的长益段容易卸料。 25降低水泥水化速度 .掺入粉煤灰可降低水泥水化速度,混合料凝

路 .其中 2 k 6 m的路面中已经出现 6 8块断板,超过规范容许值,花费了一定的资金进行处理。其中有一段落的 37m块的板块连续有 1块断板。 . 5 5 这些断板大多集中产生、分布在几个路段,都在低温季节施工时产生的。大部分断板靠近缩缝位置,显然也与缩缝传力杆的约束有关。之所以产生了大量断板,一是由于承包人没能及时发现断板的形成原因;二是管理上的松懈,导致切缝时间延误和切缝的质量下降。通过采用软切割技术提早锯横缝,适当加深锯缝,证锯缝质量,并保解决了此问题。 32 .. 3在纵向缩缝旁产生裂缝。此裂缝的分布结时间延长,利于高温季节施T,有并有利于远规律与“.”述的裂缝一样, 31所但形成的机理不一样。施工气温较低时,混凝土强度形成缓慢,由于距离运输。 温度应力的作用和纵向缩缝拉杆的约束,产生了 3存在的问题及其处理措施 31粉煤灰砼干缩性大,高温大风季节施工裂缝。控制裂缝的措施是通过采用软切割术提早 .易产生塑性收缩开裂锯纵缝,或在施丁气温低于 1℃时停止施T。 0 3由于早期强度较低, 3要

加强养生,并延长长常高速公路益常段的路面施工中,每 1l n

7 7一

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