水泥混凝土路面改进措施
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水泥砼路面的改进措施
[摘要]水泥砼路面投资高的缺点已被石油产品胀价所克服;在使用和修理方面的缺点正在被先进的施工工艺和材料所消除。在公路干线上沥青砼路面作为首选的局面将会被改写。本文在论述路面材料选择的同时,还对水泥砼路面在重复利用、路面糙化、大孔隙砼和连续配筋诸方面进行了阐述。
1、概述
公路的交通量与日俱增,汽车的载重量成倍增长,现有的公路不堪重负,伤痕累累。形势对我国的公路网提出了严峻的考验。出于传统观念,在我们决定方案时往往还是把沥青路面作为首选,而对水泥砼路面则会反复审查,有明显的亲疏倾向。在国外,为提高路面的使用寿命,在很多主干线上早已开始采用水泥砼路面。早些年,反对者往往把水泥砼路面造价高作为摒弃的理由;而近几年,国内外资料的表明,这两种路面的造价大体相等。石油输出国俄罗斯还得出了沥青路面的造价超高的结论。
从资源和使用期方面分析,即使是连续配筋的水泥砼,也比建沥青砼路面合算。顺便指出,全世界的机场跑道都是用水泥砼路面,可见从强度耐久性,安全性等方面考虑,还是应该把水泥砼面路面作为首选。
路面修理困难也往往会成为反对都的口实。他们认为,沥青路面维修容易,而水泥砼则完全无法修理。水泥砼修理困难是由“水泥砼不必日常维修”的错误观念造成的后果。平时不检查,不维修,待到病入膏盲之时,自然就难以复活了。
水泥砼路面也存在着诸多问题:施工工艺落后,路面质量差、平整度不好、温度缝渗漏等。为探索新工艺、新技术,应在以下几个方面着手:①循环利用旧路面,粉碎旧砼掺入新砼路面中;②采用大孔隙水泥砼修建路面;③铺筑路面时,使部分石料裸露在路面上,以提高粗糙度;④采用连续配筋的水泥砼路面。
2、重复利用材料
从可持续发展战略观点出发,应充分利用旧路面的砼作为新路面石砼的集料,可在生态环境和经济效益上收到一举两得之效。研究指出,用旧砼作集料制成的砼,其原有的性能基本上保留下来。旧砼具有很强的“结构形成”活性因素,与普通集料砼相比,可以节省水泥用量。这种重复利用的砼价格约为常规砼的1/2。
在国外,已把这种循环使用的砼用于道路建设中。其中有很多国家(德国、荷兰、法国、瑞士、美国和日本)已熟悉地掌握了加工制做工艺;欧洲一些国这还制定了使用
循环集料的技术标准。为此还生产出了各种加工设备,包括就地加工、搜集旧砼的机械装置,还可以把旧砼中的钢筋和杂物分离出来。
关于采用旧砼作集料是否合理的问题应根据各自的情况来确定,包括旧砼质量、加工费用和施工工艺的可行性。
3、采用大孔隙砼
采用大孔隙水泥砼路面,可以提高交通安全性,尤其是在雨季,可减少交通事故的风险。这是因为,路面上的雨水可通过孔隙,寻事“渗漏”消失,而不会滞留在路面上。同时,这种路面间的摩擦力。大孔隙砼路面还可以降低车辆行驶的噪声。这种结构也可以用于路面基层,同样起到排水作用。
在建造沥青路面时,可将大孔隙砼作为路面基层。实践证明,这种基层可有效地排除沥青面层下方的聚集水,在建造沥青路面时,可将大孔隙砼作为路面基层。实践证明,这种基层可有效地排除沥青面层下方的聚集水,在反复冻融作用下,可避免路面冻胀隆起,提高了路面的耐久性。
砼内的这些大孔隙,是借助在砼的结构中取消砂质组分而形成的,由大颗料集料形成骨架,水泥颗粒粉附在骨架上,在骨架之间形成了较大的孔隙。这些孔隙通常是连通的,孔隙的大小与集料的尺寸和配比有关。
采用大孔隙砼建造路面和基层已在很多国家实施:奥地利、英、德、西班牙、荷兰、美、法和日本等国。
对大孔隙砼进行调查发现,如采用花岗岩集料、硅酸盐水泥很容获得大孔隙砼:弯拉应力4.3mpa,抗压强度24.2 mpa,孔隙率可达14.2%。
4、路面的粗糙度
水泥砼路面一个亟待解决的问题是交通安全问题。只有提高车轮和路面问题的粘结性能才能得到安全保障。试验数据表明,无论是水泥砼还是沥青路面,(尤其是在潮湿的情况下),在车速为100km/h时,粘结系数都比较低,大的为0.2.
按现行规范要求,应对新建设水泥路面进行人工糙化,如压痕或拉毛。但在以后的运营中,这种处理很难保证长久的粗糙度。要形成一种有效的、稳定的粗糙度,一条途经就是在浇筑完成后的路面上,呈现出一部分裸露的石料。在水泥砼定型並完成终饰后,应使一部分石料调出水泥浆以上2-3mm。用这种办法形成的粗糙度已在世界范围内进行了研究和实践,试验数据表明,这样的粗糙度可使车轮与路石的粘结系数提高到0.6!
形成理想的粗糙度,可通过调整砼的配比获得,要对碎石的级配、耐磨性、粒径的大小进行选择。有了可靠的、耐久的粗糙度,就可以减少事故风险,並能降低噪声污染。
5、连续配筋
采用连续配筋的水泥砼路面,初次投资要大些,但从它的使用所限,交通安全,减少噪声等方面分析,却会收到经济效益。通常,这种结构不设横向缝,消除了横缝处最容易破坏的弊端。美国、比利时等一些国家早已开始建造连续配筋的水泥砼路面。其含筋率是相当底的,只占砼断面的0.3~0.7%。
连续配筋的砼不同于传统的砼和钢筋砼,它的钢筋在顺路方向一直不断开,而是连续地接长。这种路面在建成后,不再切割伸缩缝,不但简化了施工工序,还提高了运营期间的经济效益、行驶舒适性和使用寿命。在道路改建时,还可以把它作为路面基层,由于连续配筋,消除了反射裂缝,从而提高了上层沥青路面的抗裂性能。
总之,采用连续配筋的砼路面具有以下优点:改善了运营质量,提高了交通安全性和舒适性,降低了车辆的行驶噪声,提高了路面耐久性,降低了日常维修费用,从而取得了更高的经济效益。
6、结论
目前,在我国尽管有一些建造水泥砼路面的呼声和实践,但沥青仍是建造路面的主体材料,石油产品价格猛涨,石油资源的匮乏,冲击着人们的传统观念。我们应该在转移目标的同时,着意提高水泥砼路面质量,改善它的使用性。再比较一下它们的寿命就会使你下更大的决心,沥青路面为3-5年,水泥砼路面为30~50年,这个比例连小学生都会计算。