根據混凝土道橋修補工程的需要,開發了道橋快速修補商品混凝土製備技術,提出了該特種混凝土在拌制、運輸及澆築施工中的技術要求,實現了水泥基快凝快硬類混凝土由現場攪拌到商品供應的轉變。
道橋快速修補混凝土 道路建設
化城市建設和的速度越快,給運輸業帶來的壓力越大。近些年來,公路、高速公路、城市立交橋、市區街道及環城公路等新建工程接連不斷;並且,隨著車速加快及大型車輛的增多,原有路面損壞加速、加重,維修工程量相當繁重。以往,對於損壞的混凝土路(橋)面,一次性修補面積多為幾平米到數十平米,混凝土方量較小,一般使用具有快凝快硬、早強高強的水泥基材料,現場拌制混凝土、人工澆築。但現在情況不同了,出於環境保護的要求,特別在市區交通要道改造工程中,常常不允許現場堆積砂、石、水泥,不允許現場拌制混凝土,無論混凝土用量多少,必須考慮供應商品混凝土;而且,社會效益第一,要求在不阻斷交通或短時間阻斷交通的條件下進行搶修,4~6h實現開放交通。這樣,就必須解決三項關鍵技術,即:膠結材料必須有可靠的小時力學效能;商品混凝土在運達現場的過程中,必須足以阻止凝結與保持足夠的坍落度;混凝土運達現場後,必須迅速恢復快凝快硬效能而且保證有足夠的澆築操作時間。通過大量的試驗研究,我們開發了道橋快速修補商品混凝土製備技術,在冬季與春季兩種環境溫度下施工,獲得良好效果。
一、主要組分
道橋快速修補混凝土是特種混凝土,與普通混凝土的共同之處在於使用相同的砂、石、水拌制,但其區別卻是根本性的,它使用的膠結材料與化學外加劑均具有特殊性和專用性。在膠結材料方面,它使用雙組分水泥,以高強度等級的'快硬硫鋁酸鹽水泥為主要組分,矽酸鹽水泥為輔助組分;在力學效能方面,它要求4h或6h強度;在工作效能方面,坍落度損失要低,並需要分階段調整凝結時間。
(1)膠結材料。以混凝土道橋快速修補材料為基礎,進行改性研究,將其分解為“膠結材料-低坍損緩凝泵送劑-促凝增強劑”三個部分,以突破其凝結時間較短(20~30min)及只能現場拌制混凝土的侷限性。
膠結材料以快硬硫鋁酸鹽水泥為主要組分,並含有少量的矽酸鹽熟料。二者效能互補,前者提供早期強度、微膨脹、抗鹽類侵蝕等效能,後者提供後期強度、提高鹼度、避免表面起砂等效能。按JC933-2003快硬硫(鐵)鋁酸鹽水泥檢驗,初凝時間不低於20min,終凝時間不大於0min;1d與3d抗壓強度應分別大於42MPa與52.5MPa。
在拌制快速修補混凝土時,不主張使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料。
(2)SFP-Ⅱ低坍損緩凝泵送劑。將減水劑、保塑劑、緩凝劑與引氣劑複合成專用粉狀“低坍損緩凝泵送劑”,在拌制商品混凝土時按規定量加入,依施工環境溫度的不同,應使混凝土初凝時間延緩至60~150min;考慮到運距與塞車的影響,1h的坍落度損失應低於15%;而且,這種緩凝作用在現場加入促凝增強劑後,應能迅速停止或破壞,並且對快凝快硬效能的恢復以及早期強度的發揮不產生有害影響。
(3)SFP-Ⅳ促凝增強劑。混凝土運至現場後,往攪拌運輸車中加入一定量的液態SFP-Ⅳ促凝增強劑,快速攪拌3min,在10min之內將料卸完。開始卸料時的坍落度控制指標為150~180mm,初凝時間依工程實際情況及施工方要求可縮短至30~60min,在保證達到可靠的4h或6h強度的前提下,儘可能保證有較充裕的混凝土澆築、抹平等操作時間。
(4)防凍劑。冬季施工時,選用非早強性防凍劑,摻量2.5%,與SFP-Ⅱ共同加入,不導致凝結時間和坍落度的明顯變化。由於SFP-Ⅳ有足夠的早強、增強與促凝效能,不主張在拌制混凝土時使用早強性防凍劑。如施工條件許可,也可將GD-1製備成液態防凍劑,在現場與SFP-Ⅳ共同加入。
