公路工程混凝土早强剂应用技术.doc

公路工程混凝土早强剂应用技术
早强剂是一种专门解决工程中需要尽快或尽早获得水泥混凝土强度问题的专用外加剂,在公路水泥混凝土工程中主要使用在下述场合。
(1)快通水泥混凝土路面或桥面铺装层,特别是一、二、三级公路的平交道口。当一个方向的水泥混凝土路面摊铺施工时,不仅正在施工的路面不能通车,而且平面交叉的其他方向的车辆也不能通车。在一些宽度较窄的路面上,施工单位可以使用施工便桥,给其他交叉方向的车流提供通道,但在路面宽度较大的一级公路上,便桥跨度很大,便桥的制造难度和造价也随之增大。此时,最好使用早强水泥混凝土在夜间施工,并在最短时间内提供车辆通行便利。
(2)最低温度不低于-5℃的低温环境中水泥混凝土结构的施工,一般需要使用早强剂加速水泥混凝土的凝结硬化,以防止更低温度下水泥混凝土产生冻害,并加速模板的周转,提高施工效率。
(3)预应力钢筋混凝土结构,例如预应力钢筋混凝土桥梁低温下的张拉或正常温度下的提早张拉,均需要使用早强剂加快预应力张拉时间,提高构件的制作速度。
(4)水泥混凝土路面及桥梁的快速修复。修复时,不得不缩窄行车道,造成交通堵塞、断交或迫使交通流绕行其他道路,特别是在高速公路或其他效益很好或较好的收费公路上,能够早1h通车,带来的收费效益就很可观。此时的水泥混凝土路面及桥梁等结构修复,应该使用早强剂加速修复速度,尽快开放交通,通车收费,努力提高经济效益、交通效益和社会效益。
总而言之,早强剂是建设者手中的一项提高施工效率和速度的武器,它在一定程度上克服了水泥混凝土凝结硬化速度过慢、强度发挥作用时间较长的致命弱点。最理想的水泥混凝土结构施工应该是浇注时工作性很好,一旦浇注施工完成,马上能够凝结硬化、具有结构强度,达到尽早开放交通,尽快获得经济效益、交通效益和社会效益的目的。这种绝对的理想状态是不可能做到的,只有正确地、积极地在适宜的水泥混凝土结构施工时,使用早强剂,才能使水泥混凝土逐步接近这个理想状态。
主要早强剂品种
(1)强电解质无机盐类:硫酸盐、硫酸复盐、硝酸盐、亚硝酸盐、碳酸盐、硅酸盐、氯盐等。其中,氯盐已基本不允许在公路水泥混凝土结构中使用;亚硝酸盐有剧毒,使用的也较少。
(2)水溶性有机物:三乙醇胺、尿素、甲酸盐、乙酸盐、丙酸盐等。三乙醇胺、尿素等易挥发损失。
(3)其他:有机化学成份、无机盐复合物等。采用上述各类早强剂与普通减水剂、高效减水剂,可以复配制得早强型减水剂和早强型高效减水剂。
早强剂的适用范围
(1)早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂适用于公路工程需要快速形成强度的快通水泥混凝土结构,蒸养水泥混凝土构件,最低温度不低于-5℃的低温环境中施工的有早强要求的水泥混凝土、钢筋混凝土及需要提前张拉和放张的预应力混凝土结构和构件。炎热环境条件下不宜使用早强型外加剂。
(2)掺入水泥混凝土后对人体产生危害或对环境产生污染的化学物质严禁用作早强剂。含有六价铬盐、亚硝酸盐、硫氰酸盐等有害成份的早强剂严禁用于饮水工程及与食物相接触的工程,这是严防入口中毒的规定。为了防止有害气体危害人体健康,铵盐、硝铵类或尿素等遇碱释出氨气或易挥发出有害气体的早强剂严禁用于办公、居住、洞室等密闭工程。
(3)氯盐类早强剂及其与氯盐复配的早强型减水剂和早强型高效减水剂,严禁用于下列公路工程水泥混凝土结构:
①预应力钢筋混凝土结构和构件,防止应力腐蚀;
②相对湿度大于80%环境中使用的露天、水淋、水冲刷、水位变动区的钢筋混凝土结构和构件,暴露在海水浪溅区和水位变动区、处于海风环境范围内的钢筋混凝土结构和构件;
③大体积水泥混凝土和钢筋混凝土结构;
④直接接触酸、碱或其他腐蚀性介质的水泥混凝土和钢筋混凝土结构;
⑤经常处在使用温度达60℃以上的水泥混凝土和钢筋混凝土结构,以及需经蒸养的钢筋混凝土预制构件,防止钢筋加速锈蚀;
⑥表面有装饰(含金属装饰)要求或要求色彩一致的水泥混凝土、钢筋混凝土结构和构件;
⑦薄壁钢筋混凝土结构,桥梁上部主梁钢筋混凝土结构,承受中、重、特重交通量的桥梁下部钢筋混凝土结构;
⑧使用冷拉钢筋或冷拔低碳钢丝的钢筋混凝土结构,防止应力腐蚀;
⑨集料具有碱活性的水泥混凝土结构。
(4)含有强电解质无机盐类的早强剂、早强型减水剂和早强型高效减水剂,严禁用于下列路工程水泥混凝土结构中:
①有照明和排风设施的隧道钢筋混凝土衬砌,使用阴极防护措施的桥梁钢筋混凝土结构,埋置照明线路、使用直流电以及距离直流电源100m以内的钢筋混凝土结构;
②有镀锌钢材或与铝铁相接触部位的结构,以及有外露钢筋预埋铁件而无防护措施的结构;
③海水、卤水及地下含有酸、碱腐蚀介质中的墩、桥墩、桩、桥桩、系梁等钢筋混凝土结构。因为公路工程中水泥混凝土结构是处在车轮冲击、振动和疲劳动载或超载作用下的结构物,疲劳应力和瞬间冲击振动应力值很高,对钢筋