关于多孔改性水泥混凝土基层路面施工技术的探究

常作众 张学康

摘 要：多孔改性水泥混凝土路面材料属于环保型、生态型混凝土材料，具有广泛的用途，可用于轻交通道路、道路路肩及中央分隔带、城市道路两侧的人行道等。因其具有较大的连通孔隙，故其不仅具有很好的吸声降噪性能，还具有良好的排水性能。这不仅有利于环境保护，还能为汽车及行人安全提供保证。因此，研究多孔水泥混凝土性能及施工技术应用具有重要意义。

关键词：多孔改性水泥混凝土；路面基层；技术应用

一、多孔改性水泥混凝土性能分析

多孔改性水泥混凝土施工原理就是由密实性板体结构层向多孔网状骨架结构层转变，通过连续级配构成的密实性结构向单粒径点状连接转变，进而产生网状骨架。多孔改性水泥混凝土内的基层胶体可通过化学法改善普通硅酸盐水泥性能，利用改性达到水泥内活性材料被充分激活的目的，快速提升水泥胶体强度，因胶体具备良好防水效果，可防止水渗入颗粒表面与胶连体，进而起到防水作用。其性能特点如下：

1、多孔改性水泥混凝土材料声学性能。多孔改性水泥混凝土材料结构内部存在较大的孔隙是降噪的主要原因。当声波进入材料内部时，孔隙中的空气发生运动，与形成孔壁的固体筋络发生摩擦，由于黏滞性和热传导效应，将一部分声能转变成热能而耗散掉；声波在刚性壁面反射后，回到其表面时，一部分声波返回空气中，另一部分又反射回到材料内部，声波反复传播，则能量不断转换耗散，于是材料就“吸收”了部分声能。第一，单一结构的多孔混凝土材料的声学性能。通过研究相同有效孔隙率，不同级配的试件的吸声系数的变化规律，可得有效孔隙率只是一个宏观表现，多孔材料内部孔隙分布以及孔径大小才是影响其吸声性能的主要因素。第二，双层结构的多孔混凝土材料的声学性能。通过研究两类不同路面结构的吸声性能，即上层孔隙率大下层孔隙率小组合及上层孔隙率小下层孔隙率大组合，表明前一种结构形式具有良好的吸声性能，后者则无。

2、多孔改性水泥混凝土路面降噪性能。为了进一步研究多孔路面的声学性能随厚度的变化规律，进行了不同厚度条件下的多孔路面降噪性能測试。经分析得出，在路面表层纹理结构相同的条件下，多孔路面的降噪性能主要依赖于上面层孔隙率的大小，面层厚度的增加只是增加了声波在多孔结构内的反射吸收时间，从而使路面的降噪效果逐渐增强。

3、多孔改性水泥混凝土透水性能。渗透系数k是一个重要的水文地质参数。渗透系数是反映孔隙介质透水能力的一个综合系数。水流速度较慢时，在水头差的作用下，断面的渗透平均速度与水力坡度成正比，即为达西定律：

v = k i

式中：v为水的渗透平均速度，cm/ s；k为渗透系数，cm/ s；i为水力坡度。

对于同一种级配的多孔改性水泥混凝土，随着有效孔隙率的不同，渗透系数会有区别，本研究采用粒径 2. 36～4. 75 mm 的粗集料，室内成型多孔水泥混凝土有效孔隙率分别为10%、15%、20%、25%、30%，室内捣实成型，并采用标准方法进行养护。

二、多孔改性水泥混凝土基层路面施工技术应用

1、下承层施工

与多孔改性水泥混凝土宽度相比，下承层每侧宽度应多出30cm以上。要求施工前，必须先清理干净下承层，随后做好各项指标检查工作，保证其高程、横坡及平整度等满足规范规定。将沥青喷洒到下承层后，需进行防渗土工膜卷材铺设，其主要功能是避免基层有上层水渗入。上层水通过防渗土工膜表面向路基外侧排出，以此稳定路基。

2、混凝土拌和

实验室在拌和前应按照施工时间点环境温度、湿度，将混凝土拌合物初凝时间测量出来，作为混合料由出料至摊铺之间的限制时间，如混合料在该限制时间以上，则不得使用。

通过水胶溶液的方式掺入改性剂，拌和时必须合理控制水泥温度，要求在10～50℃之间加以控制。当室外温度过高，超过30℃时，必须及时将遮阳棚安设到水泥罐上，降低水泥温度。在向拌合仓内投放集料前，必须做好清理工作，当集料粒径不符合规定可利用振动筛去除。要求均匀搅拌混合物，确保拌和质量。

3、混凝土运输

运输车型选择、车数确定的参考依据包括施工进度、运输量、运输距离及道路实际情况等。与总拌和能力相比，运输能力应强一点，才能确保连续供料。在运输过程中，为降低材料水分流失过快，可在材料上覆盖篷布。

根据当天气温情况合理确定运输时间，要求摊铺作业必须在混合料初凝前结束。一般情况下，气温在10～20℃时，运输最长时间为120min；气温在20～30℃时，运输允许最长时间为90min；在30℃以上时，则允许最长时间为75min。向施工现场运送混合料后，严禁急刹车、急转弯。

4、摊铺施工

摊铺前期，应做好下承层检查工作。因防水卷材设置到下承层，需做好清理作业，全面检查卷材质量，保证硬颗粒、尖状物不存在于防水卷材上，防止卷材被运输车、摊铺机损坏，如出现破损问题，需及时处理。摊铺时，先做好宽度调整工作，保证每幅都能与摊铺机作业需求相符。按照匀速、连续、缓慢的原则进行摊铺施工，在充分考虑拌合物产量、摊铺宽度、运输能力等因素的基础上，可在每分钟1～3m之间控制摊铺速度。

可按照梯队形式选取2台及其以上摊铺机同时作业，在3到5m间控制两台机械距离，要求纵缝作业在混合物初凝前完成。同时，清理干净防水卷材、履带行走位置的杂物。选取具备振捣作用的摊铺机熨平板，3HZ为振捣频率。

5、纵向施工缝

相比路面宽度，摊铺机摊铺宽度较小时，可选取两台错开或2台以上摊铺机施工，在混凝土初凝前结束摊铺的纵向接缝被称为湿接缝，无需处理。而由1台摊铺机分幅完成作业产生的纵向施工缝，则被常伟干接缝，需做好处理。要求清理干净接缝位置松散料、杂物。并将C30以上水泥混凝土填筑到沟槽内，随后进行土工布覆盖，做好养生工作。

6、养生

选取塑料薄膜覆盖到基层进行养生施工，避免薄膜破损。相比覆盖面，薄膜宽度应多出100cm左右，且10cm以上为相邻两幅塑料薄膜搭接宽度，并进行液体塑胶喷洒，起到良好粘固作用。薄膜需紧贴基层表面，选取薄膜覆盖在成型基层侧面，随后压好其表面、侧面薄膜，避免薄膜被吹开或损坏。按照混凝土弯拉强度实际情况进行养护时间的准确确定，当在设计弯拉强度80%以上时，可结束养生，通常养生周期为1周。

整个养生期间不得损坏薄膜，如出现破损问题需及时进行处理。同时严禁基层初凝前对其造成任何影响，如挤压、踩踏等。养生阶段做好交通管制作业，完成养生作业后，需及时去除薄膜上的细砂、细土，随后将塑料薄膜去除，避免基层污染。

三、结束语

综上所述，多孔混凝土路面符合现代人对于环境保护的要求，具有良好的环保功能，其降噪、排水、改善水循环的性能在合理的设计及施工状况下得以实现，从而提高工程建设社会效益。同时，作为路面基层施工材料，多孔改性水泥混凝土的应用对大流量、重轴载交通状况下公路承载力问题研究意义重大。

参考文献

[1]陈永昌.多孔改性水泥混凝土基层在公路工程中的应用[J].工程建设与设计，2016年08期