道桥快速修补商品混凝土的制备方法.docx

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道桥快速修补商品混凝土的制备方法

根据混凝土道桥修补工程的需要，从而开发了道桥快速修补商品混凝土制备技术，然后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，最终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。现代化城市建设和经济发展的速度越快，给交通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。（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。二、如何制备道桥快速修补商品混凝土1、混凝土配合比。应通过试配确定实用的混凝土配合比，强度指标应满足设计要求，混凝土4h与6h抗压强度应分别高于25MPa与28MPa，4h与6h抗折强度应分别高于3.5MPa与4.0MPa.当要求4h抗折强度高于4.0MPa时，应适当降低W/B及提高SFP-Ⅳ加入量，混凝土浇筑操作时间缩短至20～30min。2、混凝土工作性能。根据试验室试验及现场施工的经验教训，提出依施工季节不同所使用的混凝土工作性能控制指标，如表1所列。混凝土搅拌机的卸出料称为新拌混凝土，运至工地加入SFP-Ⅳ促凝增强剂后称为现场混凝土。在环境温度条件下，新拌混凝土坍落度、凝结时间应大于表中数值；现场混凝土坍落度、初凝时间应大于表中数值，终凝时间应小于表中数值。3、搅拌站用于制备道桥快速修补混凝土的所有设备，包括水泥散装车、水泥储仓、螺旋输送机、搅拌机、搅拌运输车等，均须予先清