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初探道桥快速修补商品混凝土的制备

2013-09-05 01:00

　　 根据混凝土道桥修补工程的需要,开发了道桥快速修补商品混凝土制备技术,提出了该特种混凝土在拌制、运输及浇筑施工中的技术要求,实现了水泥基快凝快硬类混凝土由现场搅拌到商品供应的转变。
　　 道桥快速修补混凝土 道路建设
　　
　　化城市建设和的速度越快,给运输业带来的压力越大。近些年来,公路、高速公路、城市立交桥、市区街道及环城公路等新建工程接连不断;并且,随着车速加快及大型车辆的增多,原有路面损坏加速、加重,维修工程量相当繁重。以往,对于损坏的混凝土路(桥)面,一次性修补面积多为几平米到数十平米,混凝土方量较小,一般使用具有快凝快硬、早强高强的水泥基材料,现场拌制混凝土、人工浇筑。但现在情况不同了,出于环境保护的要求,特别在市区交通要道改造工程中,常常不允许现场堆积砂、石、水泥,不允许现场拌制混凝土,无论混凝土用量多少,必须考虑供应商品混凝土;而且,社会效益第一,要求在不阻断交通或短时间阻断交通的条件下进行抢修,4~6h实现开放交通。这样,就必须解决三项关键技术,即:胶结材料必须有可靠的小时力学性能;商品混凝土在运达现场的过程中,必须足以阻止凝结与保持足够的坍落度;混凝土运达现场后,必须迅速恢复快凝快硬性能而且保证有足够的浇筑操作时间。通过大量的试验研究,我们开发了道桥快速修补商品混凝土制备技术,在冬季与春季两种环境温度下施工,获得良好效果。
　　一、主要组分
　　道桥快速修补混凝土是特种混凝土,与普通混凝土的共同之处在于使用相同的砂、石、水拌制,但其区别却是根本性的,它使用的胶结材料与化学外加剂均具有特殊性和专用性。在胶结材料方面,它使用双组分水泥,以高强度等级的快硬硫铝酸盐水泥为主要组分,硅酸盐水泥为辅助组分;在力学性能方面,它要求4h或6h强度;在工作性能方面,坍落度损失要低,并需要分阶段调整凝结时间。

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　　(1)胶结材料。以混凝土道桥快速修补材料为基础,进行改性研究,将其分解为“胶结材料-低坍损缓凝泵送剂-促凝增强剂”三个部分,以突破其凝结时间较短(20~30min)及只能现场拌制混凝土的局限性。
　　胶结材料以快硬硫铝酸盐水泥为主要组分,并含有少量的硅酸盐熟料。二者性能互补,前者提供早期强度、微膨胀、抗盐类侵蚀等性能,后者提供后期强度、提高碱度、避免表面起砂等性能。按JC933-2003快硬硫(铁)铝酸盐水泥检验,初凝时间不低于20min,终凝时间不大于0min;1d与3d抗压强度应分别大于42MPa与52.5MPa。
　　在拌制快速修补混凝土时,不主张使用粉煤灰、矿渣等矿物掺合料。
　　(2)SFP-Ⅱ低坍损缓凝泵送剂。将减水剂、保塑剂、缓凝剂与引气剂复合成专用粉状“低坍损缓凝泵送剂”,在拌制商品混凝土时按规定量加入,依施工环境温度的不同,应使混凝土初凝时间延缓至60~150min;考虑到运距与塞车的影响,1h的坍落度损失应低于15%;而且,这种缓凝作用在现场加入促凝增强剂后,应能迅速停止或破坏,并且对快凝快硬性能的恢复以及早期强度的发挥不产生有害影响。
　　(3)SFP-Ⅳ促凝增强剂。混凝土运至现场后,往搅拌运输车中加入一定量的液态SFP-Ⅳ促凝增强剂,快速搅拌3min,在10min之内将料卸完。开始卸料时的坍落度控制指标为150~180mm,初凝时间依工程实际情况及施工方要求可缩短至30~60min,在保证达到可靠的4h或6h强度的前提下,尽可能保证有较充裕的混凝土浇筑、抹平等操作时间。
　　(4)防冻剂。冬季施工时,选用非早强性防冻剂,掺量2.5%,与SFP-Ⅱ共同加入,不导致凝结时间和坍落度的明显变化。由于SFP-Ⅳ有足够的早强、增强与促凝性能,不主张在拌制混凝土时使用早强性防冻剂。如施工条件许可,也可将GD-1制备成液态防冻剂,在现场与SFP-Ⅳ共同加入。