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摘 要:在房屋施工建设的过程中,加强有机水硬性符合材料对于房屋的质量具有很大的影响。从这个角度来说,首先应该对材料的强度进行处理,改变其微观的复合结构,对其性能整体测试,其次在力学的角度对整体的混凝土施工工艺进行传统和现代的比较,做好施工处理流程工作。本文主要是从有机水硬性符合材料在桥头跳车技术中的应用入手,对这种材料的硬度仪及抗裂能力进行了分析,提出了一系列有有效的建议,供同行参考。
关键词:有机水硬性复合材料;桥头跳车;不等厚摊铺;热沥青混凝土;改性乳化沥青
截止目前,我国公路桥梁的使用面积较广,而在一些边远的山区,平均5公里以内就会有一座桥梁出现,而这个只是保守的估计,随着边远山区通车量的提升,我国的桥梁施工更加的广泛。虽然说很多桥梁施工达到了先进的水平,但是,对桥梁的实际使用情况来看,桥头跳车的这种现象比较严重。这是指一种乘客对于桥梁纵坡突变的整体感受,主要是因为地面路基的沉降以及地基强度方面的不均匀造成的。
1 形成原因
桥头跳车现象的出现主要因为后台的填料不足造成的,在台背的部分,由于压实度不够,再加上施工中超载现象比较严重,直接导致了桥梁集体的损坏以及路基的沉降。而由于桥梁伸缩装置的破坏,使得桥太结构物和连接处的路堤之间产生了一定的沉降差,这个沉降差一旦超过某个设定的位置,就会在纵坡方面发生变化,引起车辆行驶中的震动和颠簸的现象,这给道路施工的安全性带来了很大的隐患。
试验证明,在桥头跳车严重时,可使得驾车人员的心跳加快,竖向的高度提高,同时,大大影响行车的舒适程度,当沉降的程度超过一定的范围,后面的乘客就会有颠簸的感觉。当然在治理橋头跳车的过程中,要尽可能的降低施工的成本,保证桥梁施工养护的质量。
在国外,只有少部分的桥梁会有桥头跳车的现象发生,而导致每年花费较多的费用用于其修补方面,我国国内比较传统的治理方式是采用沉降加铺设沥青的方式进行,这种技术手段的消耗高、污染严重,施工不方便,因此急需一种可以有效防止的措施。
2 MOH有机材料
有机水硬性复合材料的产生,给当前的这种桥头跳车现象带来了良好的解决方案,其在强度和硬度方面可以做到刚柔并济,而且施工方便,污染少、经济性高,因此被广泛的应用到施工之中。
有机水硬性复合材料的化学性能和路用性能比传统的施工材料要好,通常采用的是水泥、石灰以及无污染的硬性材料施工,各种集料的有效混合使其在有机方面做到了和谐统一,形成了一种新兴的路面材料。
2.1 MOH材料功效
通常情况下,乳化的沥青结构在破乳后会形成一定的粘结能力,而且水泥水化的结晶程度比较高,水泥在水热化的过程中,要采取沥青破乳的形式进行,尽可能的缩短强度和空间,形成一定的水泥化反应,因此有机水硬性复合材料本身适应了沥青混凝土的柔性特性,在水泥混凝土的刚性优势以及低温的控制方面,做到了高温不变形、低温防开裂的双重性能。
2.2 MOH材料微观结构
在有机水硬性复合材料的施工中,普遍采用的是微观的结构形式,通常的纤维状水泥可往生成物的方向发展,一方面和自由沥青相互结合,形成一定的复合材料,而另一方面可直接对路面进行包裹。同时,在水泥化生成物的表面也可填充部分的沥青乳化结构,保留一定的孔隙,形成和沥青一样的网状结构,保证混合料整体的抗裂和抗剪能力。
3 MOH材料路用性能评价
3.1 低温抗裂性能
为了探究水泥的水化作用对混合料强度产生的影响,须进行不同水泥掺量、不同养生条件下的劈裂试验。首先,均匀拌和混合料,60℃烘箱中养生3h后成型马歇尔试件,双面各击75次。其次,A组为水泥标准养护箱(20℃,湿度95%)养生7d后放入60℃烘箱中48h,进行劈裂试验;B组为60℃烘箱中48h养生后进行劈裂试验。
3.2 MOH材料抗水损性能
为了评价MOH材料抗水损性能,将1.5%水泥掺量及不同油石比的试件首先依照规定A组试件养生,然后在水中浸泡8h,再在-15℃下冷冻16h为一个循环,共进行5个循环后进行10℃劈裂、湿轮磨耗及肯塔堡飞散试验,结果见表2。
4 MOH材料路用性能影响因素分析
4.1 用水量在MOH材料设计中,用水量较少时混合料不易拌和均匀,用水量较大时混合料胶浆性能会发生改变。以下通过湿轮磨耗试验、负荷轮黏附砂试验对6.3%油石比试件的路用性能进行评价。
4.2 改性乳化沥青种类
改性乳化沥青离子电荷主要对MOH材料抗松散性能有影响,阴、阳离子乳化沥青对MOH材料的性能影响对集料类型最为敏感,主要由乳化剂与集料的配伍性决定,所以不能片面地评价哪种离子类型的乳化沥青更适合于MOH材料,只能确定更加适合某种集料的乳化沥青。
4.3 添加剂
为了分析纤维对MOH材料性能的影响程度,进行不同掺量纤维的混合料湿轮磨耗。冻融劈裂试验随着油石比增加,湿轮磨耗值减小;但是随着纤维掺量增加,1h磨耗值先降低后升高,而6d磨耗值却随着纤维掺量增加而提高。另外,纤维掺量低于0.2%时,MOH劈裂强度峰值对应油石比为6.0%;当掺量增加时,MOH劈裂强度峰值对应的油石比提高到6.5%。所以,在纤维分散均匀的情况下,MOH材料纤维掺量为0.2%~0.3%时,混合料黏结性最好,比不加纤维的黏结性能提高近20%。
5 MOH材料处治桥头跳车设计
MOH材料处治桥头跳车技术是采用低于400m/h超低速度行驶的摊铺车,装有强力拌和设备、找平装置以及能辅助拌和的矩形摊铺槽,将由高黏改性乳化沥青、集料、水泥、水和添加剂形成的混合料摊铺到纵向不等厚的沉降路段上。
MOH 处治工艺仅需根据桥头沉陷路段范围进行局部修补,无需铣刨原路面。而HMA则需要将沉陷路段的结构层整层铣刨掉再填补HMA,即沉陷发生于上面层则须铣刨一层,如发生于中面层则铣刨两层,依此类推。
5.1 MOH材料兼备沥青混凝土柔性和水泥混凝土刚性特性,刚柔并济,低温抗裂,高温稳定。
5.2 改性乳化沥青的离子电荷类型不是MOH路用性能的决定因素,而其性能取决于乳化沥青与集料的配伍性。
5.3 水泥掺量对MOH材料的性能影响很大,其劈裂强度最大值和湿轮磨耗值最小值对应的水泥掺量为1%~2%。
5.4 MOH中添加0.2%~0.3%纤维,可使混合料抗水损。低温抗裂性和抗松散性能提高20%。
5.5 与HMA工艺相比,MOH材料处治桥头跳车使工程量减少63%,造价节约31%。
5.6 MOH材料节能、低碳、环保,具有良好的环境效益。
5.7 MOH材料摊铺设备以400m/h的超低速摊铺,实现了桥头沉陷部位的不等厚摊铺。
结束语
总而言之,有机水硬性复合材料在混凝土的施工中具有刚柔并济的特点,既可以抵抗高温,又可以防止低温的开裂,而在改性的乳化沥青分子分子,该技术的路用性能起到了决定性的作用,这和水泥的掺杂数有着密切的联系,内部的纤维要配合摩擦的总量,提高整体的抗裂能力以及松散性,务必做到低碳环保。
参考文献
[1]交通运输部综合规划司.2010年公路水路交通运输行业发展统计公报[EB/OL].
[2]陈显荣.桥头跳车的防治与处理[J].国外公路,1999,(1):23-25.
关键词:有机水硬性复合材料;桥头跳车;不等厚摊铺;热沥青混凝土;改性乳化沥青
截止目前,我国公路桥梁的使用面积较广,而在一些边远的山区,平均5公里以内就会有一座桥梁出现,而这个只是保守的估计,随着边远山区通车量的提升,我国的桥梁施工更加的广泛。虽然说很多桥梁施工达到了先进的水平,但是,对桥梁的实际使用情况来看,桥头跳车的这种现象比较严重。这是指一种乘客对于桥梁纵坡突变的整体感受,主要是因为地面路基的沉降以及地基强度方面的不均匀造成的。
1 形成原因
桥头跳车现象的出现主要因为后台的填料不足造成的,在台背的部分,由于压实度不够,再加上施工中超载现象比较严重,直接导致了桥梁集体的损坏以及路基的沉降。而由于桥梁伸缩装置的破坏,使得桥太结构物和连接处的路堤之间产生了一定的沉降差,这个沉降差一旦超过某个设定的位置,就会在纵坡方面发生变化,引起车辆行驶中的震动和颠簸的现象,这给道路施工的安全性带来了很大的隐患。
试验证明,在桥头跳车严重时,可使得驾车人员的心跳加快,竖向的高度提高,同时,大大影响行车的舒适程度,当沉降的程度超过一定的范围,后面的乘客就会有颠簸的感觉。当然在治理橋头跳车的过程中,要尽可能的降低施工的成本,保证桥梁施工养护的质量。
在国外,只有少部分的桥梁会有桥头跳车的现象发生,而导致每年花费较多的费用用于其修补方面,我国国内比较传统的治理方式是采用沉降加铺设沥青的方式进行,这种技术手段的消耗高、污染严重,施工不方便,因此急需一种可以有效防止的措施。
2 MOH有机材料
有机水硬性复合材料的产生,给当前的这种桥头跳车现象带来了良好的解决方案,其在强度和硬度方面可以做到刚柔并济,而且施工方便,污染少、经济性高,因此被广泛的应用到施工之中。
有机水硬性复合材料的化学性能和路用性能比传统的施工材料要好,通常采用的是水泥、石灰以及无污染的硬性材料施工,各种集料的有效混合使其在有机方面做到了和谐统一,形成了一种新兴的路面材料。
2.1 MOH材料功效
通常情况下,乳化的沥青结构在破乳后会形成一定的粘结能力,而且水泥水化的结晶程度比较高,水泥在水热化的过程中,要采取沥青破乳的形式进行,尽可能的缩短强度和空间,形成一定的水泥化反应,因此有机水硬性复合材料本身适应了沥青混凝土的柔性特性,在水泥混凝土的刚性优势以及低温的控制方面,做到了高温不变形、低温防开裂的双重性能。
2.2 MOH材料微观结构
在有机水硬性复合材料的施工中,普遍采用的是微观的结构形式,通常的纤维状水泥可往生成物的方向发展,一方面和自由沥青相互结合,形成一定的复合材料,而另一方面可直接对路面进行包裹。同时,在水泥化生成物的表面也可填充部分的沥青乳化结构,保留一定的孔隙,形成和沥青一样的网状结构,保证混合料整体的抗裂和抗剪能力。
3 MOH材料路用性能评价
3.1 低温抗裂性能
为了探究水泥的水化作用对混合料强度产生的影响,须进行不同水泥掺量、不同养生条件下的劈裂试验。首先,均匀拌和混合料,60℃烘箱中养生3h后成型马歇尔试件,双面各击75次。其次,A组为水泥标准养护箱(20℃,湿度95%)养生7d后放入60℃烘箱中48h,进行劈裂试验;B组为60℃烘箱中48h养生后进行劈裂试验。
3.2 MOH材料抗水损性能
为了评价MOH材料抗水损性能,将1.5%水泥掺量及不同油石比的试件首先依照规定A组试件养生,然后在水中浸泡8h,再在-15℃下冷冻16h为一个循环,共进行5个循环后进行10℃劈裂、湿轮磨耗及肯塔堡飞散试验,结果见表2。
4 MOH材料路用性能影响因素分析
4.1 用水量在MOH材料设计中,用水量较少时混合料不易拌和均匀,用水量较大时混合料胶浆性能会发生改变。以下通过湿轮磨耗试验、负荷轮黏附砂试验对6.3%油石比试件的路用性能进行评价。
4.2 改性乳化沥青种类
改性乳化沥青离子电荷主要对MOH材料抗松散性能有影响,阴、阳离子乳化沥青对MOH材料的性能影响对集料类型最为敏感,主要由乳化剂与集料的配伍性决定,所以不能片面地评价哪种离子类型的乳化沥青更适合于MOH材料,只能确定更加适合某种集料的乳化沥青。
4.3 添加剂
为了分析纤维对MOH材料性能的影响程度,进行不同掺量纤维的混合料湿轮磨耗。冻融劈裂试验随着油石比增加,湿轮磨耗值减小;但是随着纤维掺量增加,1h磨耗值先降低后升高,而6d磨耗值却随着纤维掺量增加而提高。另外,纤维掺量低于0.2%时,MOH劈裂强度峰值对应油石比为6.0%;当掺量增加时,MOH劈裂强度峰值对应的油石比提高到6.5%。所以,在纤维分散均匀的情况下,MOH材料纤维掺量为0.2%~0.3%时,混合料黏结性最好,比不加纤维的黏结性能提高近20%。
5 MOH材料处治桥头跳车设计
MOH材料处治桥头跳车技术是采用低于400m/h超低速度行驶的摊铺车,装有强力拌和设备、找平装置以及能辅助拌和的矩形摊铺槽,将由高黏改性乳化沥青、集料、水泥、水和添加剂形成的混合料摊铺到纵向不等厚的沉降路段上。
MOH 处治工艺仅需根据桥头沉陷路段范围进行局部修补,无需铣刨原路面。而HMA则需要将沉陷路段的结构层整层铣刨掉再填补HMA,即沉陷发生于上面层则须铣刨一层,如发生于中面层则铣刨两层,依此类推。
5.1 MOH材料兼备沥青混凝土柔性和水泥混凝土刚性特性,刚柔并济,低温抗裂,高温稳定。
5.2 改性乳化沥青的离子电荷类型不是MOH路用性能的决定因素,而其性能取决于乳化沥青与集料的配伍性。
5.3 水泥掺量对MOH材料的性能影响很大,其劈裂强度最大值和湿轮磨耗值最小值对应的水泥掺量为1%~2%。
5.4 MOH中添加0.2%~0.3%纤维,可使混合料抗水损。低温抗裂性和抗松散性能提高20%。
5.5 与HMA工艺相比,MOH材料处治桥头跳车使工程量减少63%,造价节约31%。
5.6 MOH材料节能、低碳、环保,具有良好的环境效益。
5.7 MOH材料摊铺设备以400m/h的超低速摊铺,实现了桥头沉陷部位的不等厚摊铺。
结束语
总而言之,有机水硬性复合材料在混凝土的施工中具有刚柔并济的特点,既可以抵抗高温,又可以防止低温的开裂,而在改性的乳化沥青分子分子,该技术的路用性能起到了决定性的作用,这和水泥的掺杂数有着密切的联系,内部的纤维要配合摩擦的总量,提高整体的抗裂能力以及松散性,务必做到低碳环保。
参考文献
[1]交通运输部综合规划司.2010年公路水路交通运输行业发展统计公报[EB/OL].
[2]陈显荣.桥头跳车的防治与处理[J].国外公路,1999,(1):23-25.