粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的應用

1、粉煤灰在高速公路水泥砼路面中的應用高速大路水泥混凝土路面滑模攤鋪施工對水泥混凝土的路用性能有特別的要求，混合料既要具有良好的工作性能，又要提高抗折強度。摻入粉煤灰，是提高水泥混凝土性能的有效技術(shù)手段。在常益高速大路路面工程施工過程中，通過相關(guān)實驗和施工實踐，對混凝土摻入粉煤灰的性能舉行了研究，決定了粉煤灰的技術(shù)要求、合適的摻量、協(xié)作比設計方法，并提出了改進的措施。一、室內(nèi)實驗1. 粉煤灰的技術(shù)要求粉煤灰是熱電廠的排放場，其堆放不僅占用大量土地，而且污染環(huán)境，但若用于建材，會取得較好經(jīng)濟效益。因為燃燒和回收工藝的不同，粉煤灰的品質(zhì)也有很大差別。在水泥混凝土路面工程中要求使用干粉煤灰，要求達到級以

2、上粉煤灰的技術(shù)要求，并先采用磨細粉煤灰。2. 粉煤灰的摻量國內(nèi)外的理論研究表明，硅酸鹽水泥中可釋放出的Ca（OH）2及其石膏最多只能使28%的粉煤灰得到水化反應，從而提高強度。在長常高速大路益常段路面施工中，強制規(guī)定每1m3水泥混凝土至少使用360kg水泥。當1m3水泥凝土使用360kg525#平凡硅酸鹽水泥、水灰比0.41、砂率37%時，初步?jīng)Q定摻入粉煤灰20kg、25kg、30kg、35kg、40kg、45kg、50kg、55kg舉行試配，得出結(jié)果是摻入45kg粉煤灰的混凝土綜合性能最佳。此時粉煤灰摻量為水泥用量的12.5%.介紹使用粉煤灰摻量為水泥用量的8%-20%.3. 粉煤灰水泥砼的

3、協(xié)作比設計粉煤灰水泥混凝土的協(xié)作比設計按照粉煤灰混凝土應用技術(shù)規(guī)范GBJ146-90規(guī)定的超量取代法舉行，超量系數(shù)取1.5，由此增強的粉煤灰體積減去同體積的砂。二、粉煤灰對水泥砼性能的改善1. 改善工作性能粉煤灰的摻入，使膠凝材料的總量增強，砼工作性能大幅度改善，更適宜路面滑模攤鋪：粉煤灰水泥混凝土的振動粘度系數(shù)減小，有利于振搗密實；靜態(tài)坍落度變小，有利于防止塌邊；膠凝材料的總量增強使攤鋪成型的路面光潔平整；和易性的改善，減小了攤鋪機前進的阻力，減輕了攤鋪機的工作負荷。這些性能的改善是因為粉煤灰有較大的比表面積和球狀微珠對流變學性能的影響所致。在對未摻入粉煤灰的水泥混凝土攤鋪時，為了振動密實，

4、務必提高混凝土的坍落度，這樣的混凝土簡單塌邊。倘若為了防止塌邊，務必降低混凝土坍落度，這樣又務必加大振搗棒的振動頻率，同時機器前進的阻力增大，加大了機器的工作負荷。加粉煤灰后，這一沖突得到了協(xié)調(diào)統(tǒng)一。2. 提高抗折強度滑模攤銷水泥混凝土使用粉煤灰，能提高抗折強度，尤其是使后期強度大幅度提高。3. 改善抗磨性水泥混凝土路面的抗磨性與強度成線性正比關(guān)系。隨著路面抗折強度的提高，抗磨性也隨之提高。通過對28d齡期的試件舉行抗磨性實驗，粉煤灰摻量為水泥用量12.5%粉煤灰混凝土比平凡水泥砼的抗磨性提高23%4. 降低泌水率因為機械配套的限制，國內(nèi)滑模攤鋪路面多采用自卸車運送混合料，在運送過程中較嚴峻的

5、泌水將會導致混合料工作性能降低，并產(chǎn)生卸料困難，降低工作效率，提高勞動強度。摻入粉煤灰可降低混凝土的泌水率，有利于混凝土的運送。長常高速大路益常段施工中砼運距最遠達25km，沒有由于運送過程中的混合料泌水影響施工。長常大路三個路面施工承包人均反應益常段路面砼比沒有摻入粉煤灰的長益段簡單卸料。5. 降低水泥水化速度摻入粉煤灰可降低水泥水化速度，混合料凝固時光延伸，有利于高溫時節(jié)施工，并有利于遠距離運送。三、存在的問題及其處理措施1. 粉煤灰砼干縮性大，高溫大風時節(jié)施工易產(chǎn)生塑性收縮開裂長常高速大路益常段的路面施工中，每1m3粉煤灰水泥砼水泥用量為360kg，粉煤灰為45kg，膠凝材料總量為405

6、kg.明顯，膠凝材料的總量過多在夏季高溫大風天氣施工簡單產(chǎn)生塑性收縮裂縫。研究表明，粉煤灰水泥混凝土在0.57kg/m2.h蒸發(fā)率的條件下就會產(chǎn)生塑性收縮裂縫，而平凡水泥混凝土則產(chǎn)生塑性收縮裂縫的臨界蒸發(fā)率為0.75kg/m2.h，這一點是值得高度重視的。在益常路的路面施工中即碰到此問題，1999年7月某天施工的段落繼續(xù)產(chǎn)生了縱向塑性收縮裂縫，長的有6m，短的惟獨30cm，裂縫分布很有邏輯，大多在距縱向假縫兩側(cè)20-50cm處。這樣的分布邏輯與假縫拉桿的約束有關(guān)。通過一定技術(shù)措施，徹低可以控制裂縫的產(chǎn)生。在益常路的施工中，在攤鋪成型的砼路面拉毛噴灑養(yǎng)護劑后，馬上用土工布掩蓋，避開烈日的照耀，降

7、低蒸發(fā)率，并在土工布上灑水，保持潮濕，補充蒸發(fā)的水分。另外，還采用了在攤鋪成型路面拉毛噴酒養(yǎng)護劑過后噴酒霧化水的方法來控制裂縫的產(chǎn)生。前者比后者更保險。在施工過程中，要提高對裂縫產(chǎn)生的警惕性，在氣溫大于28，或是多風的時節(jié)，要做好控制裂縫產(chǎn)生的打算工作。2. 低溫時節(jié)施工易發(fā)生施工期斷板和裂縫粉煤灰水泥砼路面早期強度低，導致發(fā)生施工期斷板和裂縫，斷板和裂縫分三種狀況。（1）冬季施工，因為水泥化較慢，板塊早期強度很低，因為板塊內(nèi)應力和外部因素的影響，產(chǎn)生斷板。益常路路面因為在冬季施工時開放施工交通的時光遠遠遲于28d和加強了施工質(zhì)量管理，此類型的斷板幾乎沒有發(fā)生。（2）在兩幅路面銜接施工時生斷板

8、。前一幅路面攤鋪后，因為溫度應力的用作，橫向縮縫處大部分斷裂。因為溫度的變化，裂縫通過拉桿向剛施工的、強度偏低的路面?zhèn)鬟f開裂變形，致使剛施工的面板消失大量斷板。此類型斷板在益常路，其中26km的路面中已經(jīng)消失68塊斷板，超過規(guī)范容許值，花費了一定的資金舉行處理。其中有一段落的3.75m塊的板塊繼續(xù)有15塊斷板。這些斷板大多集中產(chǎn)生、分布在幾個路段，都在低溫時節(jié)施工時產(chǎn)生的。大部分斷板逼近縮縫位置，明顯也與縮縫傳力桿的約束有關(guān)。之所以產(chǎn)生了大量斷板，一是因為承包人沒能準時發(fā)覺斷板的形成緣由；二是管理上的松懈，導致切縫時光耽誤和切縫的質(zhì)量下降。通過采用軟切割技術(shù)提早鋸橫縫，并適當加深鋸縫，保證鋸縫

9、質(zhì)量，解決了此問題。（3）在縱向縮縫旁產(chǎn)生裂縫。此裂縫的分布邏輯與3.1所述的裂縫一樣，但形成的機理不一樣。施工氣溫較低時，混凝土強度形成緩慢，因為溫度應力的作用和縱向縮縫拉桿的約束，產(chǎn)生了裂縫?？刂屏芽p的措施是通過采用軟切割術(shù)提早鋸縱縫，或在施工氣溫低于10時停止施工。3. 因為早期強度較低，要加強養(yǎng)生，并延伸養(yǎng)生期長常高速大路益常段的施工閱歷是實行雙保險的養(yǎng)生措施，即在施工氣溫高于25時，既噴灑養(yǎng)護劑養(yǎng)生，又用麻袋掩蓋養(yǎng)生10d，并在28d內(nèi)嚴格控制交通。四、社會經(jīng)濟效益1. 社會效益取得的社會效益主經(jīng)體現(xiàn)為對環(huán)境的貢獻：全線75km粉煤灰水泥砼路面使用了2.25萬t粉煤灰，削減熱電廠用于存放粉煤灰的土地1094畝，庇護了土地資源。少用525#水泥1.08萬t，削減了生產(chǎn)水泥時CO2的排放量1.08萬t，削減了對大氣的直接污染。路面平整度、強度、外觀等工程質(zhì)量的提高獲得了社會的贊譽，還為大路營運時保障暢通打下了基礎。2. 直接經(jīng)濟效益全線75km粉煤灰水泥砼路面使用了2.25萬t粉煤灰，為電廠節(jié)省存放粉煤灰的資金300萬元，削減使用水泥1.08萬t，節(jié)省工程成本228萬元。每1km路面節(jié)省工程成本3.04萬元，直接獲得經(jīng)濟效益7.04萬元。五、結(jié)論在水泥砼中適當?shù)負饺敕勖夯液?，改善了砼的工作性能，降低了泌水率和水泥?/p>