西北戈壁地区路用混凝土防开裂研究

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在公路建设中,由于水泥混凝土的路面强度高,施工便利,路用性能好,水泥混凝土路面得到广泛使用,但由于工程施工气候差异和施工水平的影响,混凝土在浇筑过程中可能出现病害,早期开裂就是其中之一。道路工程中如何减少混凝土的早期裂缝,提高混凝土的耐久性,是需要我们解决的问题。本课题所依托32041工程54号道路工程项目位于内蒙额济纳旗地区,由于当地气温高、干旱的严酷戈壁环境,如何防治水泥混凝土路面开裂是一个新的研究课题。通过工程实例,找出新浇筑道路路面的病害类型,分析其产生病害的原因,并从原材料选择、配合比优化、施工工艺、优化养护方式四方面入手,探讨混凝土防开裂措施。为减少混凝土的裂缝,通过单掺粉煤灰、纤维和减水剂,双掺不同掺量粉煤灰和纤维研究混凝土工作性能、力学性能、混凝土非荷载作用的变形,提高混凝土的抗裂能力。(1)结合工程现场情况,现场水泥水化热高,为防止新拌混凝土出现早期开裂,尽量选择低水化热的水泥,尽可能减少水泥的用量;细集料选择有害杂质少,细度模量属于Ⅱ区中砂,骨料级配曲线良好的粗骨料;采用符合国标的二级粉煤灰减少水化热;能够提高混凝土抗裂、抗冲磨、抗爆等能力的聚酯纤维;选择能降低混凝土收缩的聚羧酸减水剂;配置高水胶比、高砂率的防开裂混凝土。配合比每立方用料为水泥:水:砂:粗骨料=363:174:697:1210。(2)采用正交试验对配合比进行优化,通过单掺粉煤灰、纤维、减水剂,双掺粉煤灰和纤维,测定混凝土工作性能、抗压强度、抗折强度,保证混凝土的强度,然后对正交试验组进行干燥收缩试验和早期抗裂试验,最佳掺量粉煤灰20%,纤维0.9 kg/m~3,减水剂0.8%。(3)养生方式影响着混凝土的性能,将最佳配比放在三种不同环境与标准养护环境下,选择三种养生方式,通过抗压强度、抗折强度和微观分析确定出最佳养生方式养护剂+养护膜+土工布,采用该种养护方式能减少混凝土塑性阶段和硬化阶段开裂。(4)施工质量也直接影响着混凝土性能,针对戈壁地区环境,改善施工工艺,混凝土面板浇筑前润湿基层,控制运输时间,整平饰面完毕立即喷洒养护剂,在不啃边的情况下进行切缝。
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