多孔混凝土用于重載交通瀝青路面基層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

郭凱

摘 要：瀝青路面是公路中較為常見(jiàn)的路面類(lèi)型之一，具有較好的性能，并且具有較長(zhǎng)的使用壽命。在重載瀝青路面中，進(jìn)行基層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)用多孔混凝土，有利于提高基層的排水性、承載力和強(qiáng)度等性能。從而充分發(fā)揮基層的穩(wěn)定性和耐久性等作用，保障重載路面使用功能的正常發(fā)揮，并延長(zhǎng)其使用壽命。

關(guān)鍵詞：多孔混凝土；重載道路；瀝青路面

1 在瀝青路面基層設(shè)計(jì)中應(yīng)用多孔混凝土的意義

在重載交通瀝青路面中其基層是道路的主要承中層，因此應(yīng)具有較好的耐久性和穩(wěn)定性，并且應(yīng)具有承載力。在進(jìn)行該瀝青路面的基層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)用多孔混凝土具有較好的效果，可提高設(shè)計(jì)的合理性和可靠性。多孔混凝土是一種輕質(zhì)的混凝土，其內(nèi)部具有大量的氣孔，并且可分為泡沫混凝土、加氣混凝土。其中加氣的混凝土主要是由石英砂和粉煤灰等硅質(zhì)材料、水泥和石灰等鈣質(zhì)材料、以及水、發(fā)氣劑等進(jìn)行攪拌，并進(jìn)行澆筑、發(fā)泡和切割等環(huán)節(jié)制得的，在進(jìn)行養(yǎng)護(hù)時(shí)應(yīng)選擇蒸壓的方式。而泡沫混凝土則是將泡沫劑水溶液通過(guò)機(jī)械設(shè)備制成泡沫，并在其中摻入料漿中進(jìn)行攪拌，該料漿主要由硅質(zhì)材料和鈣質(zhì)材料以及水組成。之后進(jìn)行澆筑，成型后通過(guò)蒸汽的方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。將多孔混凝土應(yīng)用到瀝青路面基層結(jié)構(gòu)中，有利于提高其穩(wěn)定性和耐久性，并有利于提高路面的滲水性，從而提高路面的使用壽命。瀝青路面的基層既要承擔(dān)向下的負(fù)荷，還要承擔(dān)土基水分、溫度等變化導(dǎo)致的地基支撐力發(fā)生相應(yīng)改變的敏感性。從而避免地基支撐力對(duì)路面產(chǎn)生影響，從而影響道路通行能力。并且重載路面中所承受的向下負(fù)荷較大，因此提高基層的承載力具有重要性和必要性。多孔混凝土具有較好的可加工性，并且具有較好的保溫性，因氣孔較多因此具有較好的滲水性。將其應(yīng)用到瀝青路面基層的設(shè)計(jì)中，有利于提高整體道路的滲水性，避免道路出現(xiàn)積水現(xiàn)象。

2 多孔混凝土

通過(guò)使用多孔混凝土，增加了道路的排水系統(tǒng)，從而將水快速有效的排除，避免水分積聚從而對(duì)對(duì)道路的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，有利于道路使用壽命的延長(zhǎng)。

2.1 原材料的選取

材料是施工的基礎(chǔ)，其質(zhì)量對(duì)重載瀝青道路的質(zhì)量具有直接影響，并影響道路的使用功能的發(fā)揮和使用壽命。所以在進(jìn)行重載瀝青路面基層的設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)做的便是選擇適合的材料。

（1）水泥的選取。水泥是多孔混凝土中不可或缺的重要原材料，并且對(duì)混凝土的各項(xiàng)性能具有重要的影響。水泥具有多種類(lèi)型，本次所選用的為普通硅酸鹽水泥。并對(duì)該水泥的穩(wěn)定性、細(xì)度、初始凝聚時(shí)間和末端凝聚時(shí)間，以及第三天時(shí)的抗壓性和第二十八天時(shí)的抗壓性，以及抗折度和強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，從而驗(yàn)證該水泥可否滿(mǎn)足相關(guān)的要求和需求。（2）細(xì)集料的選取。細(xì)集料也是多孔混凝土中不可或缺的原材料之一，會(huì)在一定程度上對(duì)混凝土的形成產(chǎn)生影響，并且對(duì)其他材料的使用量可產(chǎn)生影響。在進(jìn)行細(xì)集料的選擇時(shí)，通常選擇具有較高純凈度，并且質(zhì)地硬且具有較好的耐久性等的天然砂。有利于提高多孔混凝土的相應(yīng)性能，從而對(duì)重載道路的實(shí)際需求有效滿(mǎn)足。還可在天然砂中加入適量的中砂，并將其細(xì)度模數(shù)控制在2.5至3.0之間，從而使拌和性提高。（3）粗集料的選取。作為多孔混凝土原材料之一的粗集料也在一定程度上影響著混凝土的強(qiáng)度、耐久性和承載力等性能，并對(duì)道路的使用壽命具有影響。所以在選擇粗集料時(shí)，應(yīng)對(duì)其各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通常可將常用的粗集料分為兩檔，即10毫米至20毫米檔和5毫米至10毫米檔。并將粗集料的含泥量控制在1%以下，將其中含有的針狀顆粒的量控制在15%以下，將壓碎值控制在30%以下，對(duì)其他指標(biāo)也應(yīng)按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，遵循實(shí)際的需求進(jìn)行有效的控制。

2.2 多孔混凝土配合比設(shè)計(jì)

另一個(gè)會(huì)對(duì)多孔混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生影響的環(huán)節(jié)便是配合比的設(shè)計(jì)，該環(huán)節(jié)的合理性和可行性，會(huì)對(duì)多孔混凝土的質(zhì)量和各項(xiàng)性能產(chǎn)生影響，并決定著多孔混凝土的使用功能能否正常有效的發(fā)揮。因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員應(yīng)提高對(duì)該環(huán)節(jié)的重視。在設(shè)計(jì)好原材料的配合比后，還應(yīng)按照該配合比進(jìn)行多孔混凝土的試配，并對(duì)配制的混凝土進(jìn)行各項(xiàng)性能的檢測(cè)，確保其各項(xiàng)性能均符合國(guó)家相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際需求。對(duì)其中存在的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)改正，并在此進(jìn)行試配和檢測(cè)，直至合格。抽取兩種使用相同級(jí)配粗集料的多孔混凝土，該多孔混凝土中每立方米含有160千克至180千克的水泥。將該兩種多孔混凝土用水浸泡約7天，對(duì)其各項(xiàng)性能進(jìn)行測(cè)試。應(yīng)保障抗壓輕度大于4MPa，有效的孔隙度在25%以上。

2.3 多孔混凝土基層鋪筑技術(shù)

在實(shí)際施工中，多孔混凝土排水基層的鋪筑尚處在開(kāi)發(fā)的階段，依舊沒(méi)有通用規(guī)程。而試驗(yàn)路施工過(guò)程中，主要是利用攤鋪機(jī)和壓路機(jī)進(jìn)行操作，并在借鑒穩(wěn)定碎石基層工藝的基礎(chǔ)之上，適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)了多孔混凝土，這是該技術(shù)的一項(xiàng)突破成果。在施工上，排水基層與水泥穩(wěn)定碎石基層沒(méi)有很大區(qū)別，但源于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的不同，也就決定了它們施工方面也不盡相同。

（1）下封層的鋪筑。下封層是指排水基層與其下層這兩層中間的那一層。下封層是竣工之后，日常運(yùn)營(yíng)中的排水層，故其在多孔混凝土基層的整個(gè)施工過(guò)程中具特別意義。下封層的封層過(guò)程：在噴灑了乳化瀝青后，待其破乳，撒上厚度高于5毫米的碎石。（2）拌和和運(yùn)送。一般情況下，多孔混凝土主要應(yīng)用于中重級(jí)交通路面，為提高其質(zhì)量，施工中普遍會(huì)采用重點(diǎn)廠(chǎng)拌法進(jìn)行拌和。而為防止水分過(guò)多損失，要盡量縮短運(yùn)輸?shù)臅r(shí)間。可以通過(guò)直接卸料和覆蓋混合料的方法來(lái)減少水分的蒸發(fā)。（3）整平和攤鋪。攤鋪過(guò)程規(guī)定必須要選用瀝青混凝土或?qū)Ｓ玫臄備仚C(jī)。在攤鋪之前，需要先灑水，在濕潤(rùn)了下基層表面后，均勻布料再適時(shí)地碾壓。有一點(diǎn)值得注意，較高的施工溫度會(huì)導(dǎo)致水分蒸發(fā)較快，因此，為保持水分，要及時(shí)鋪上薄塑料膜。（4）碾壓。目前，一般會(huì)選用震動(dòng)壓路機(jī)和光輪壓路機(jī)小幅度協(xié)調(diào)操作的方式。在進(jìn)行碾壓的時(shí)候，多孔混凝土基層的表面需要一直處于濕潤(rùn)狀態(tài)，這可以通過(guò)在塑料薄膜上進(jìn)行直接碾壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了減少因水分損失而出現(xiàn)的表層松散現(xiàn)象的出現(xiàn)，在完成碾壓后一般會(huì)鋪上一些土類(lèi)織物。（5）保養(yǎng)工作。完成碾壓以后，為保持水分，一般可以采取鋪設(shè)土工織物、薄塑料膜或者是別的適宜的材料的措施，或者，也可以直接灑水。路面的保養(yǎng)一般以7天以上為宜。

2.4 層間處治技術(shù)

（1）基層和面層。采取撒透層油的方式來(lái)提高基層和面層這兩層之間的粘結(jié)力。透層油一般選用適量的乳化瀝青，等它破乳以后，再等水分蒸發(fā)得差不多，這時(shí)，就要及時(shí)地鋪筑瀝青混凝土混合料。事實(shí)上，多孔混凝土表層的平整度都不高，這兩層之間的粘結(jié)力本來(lái)就比一般的半剛性基層材料要大得多，所以，其實(shí)我們只需要撒少量的透層油或者可以直接不用灑。（2）基層和底基層。在運(yùn)行和使用時(shí)，一般情況之下，多孔混凝土的基層會(huì)發(fā)生水下滲，從而破壞路面強(qiáng)度，甚至還可能對(duì)排水層造成不同程度的污染。為防止或減少上述現(xiàn)象的發(fā)生，一般會(huì)將基層和底基層隔離開(kāi)來(lái)。

參考文獻(xiàn)

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