摘? 要：水鎂石纖維的抗拉強(qiáng)度、韌性良好，將其作為一種增強(qiáng)材料摻加到水泥混凝土當(dāng)中，可有效提升水泥混凝土的性能?；诖?，本文在全面了解水鎂石纖維路面混凝土性能機(jī)理的基礎(chǔ)上，依托某農(nóng)村公路工程，對(duì)水鎂石纖維混凝土農(nóng)村路面施工工藝進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：水鎂石纖維;水泥混凝土路面;農(nóng)村公路

中圖分類號(hào)：U416.216? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）11-0000-00

0引言

水泥混凝土路面具有耐久性好、強(qiáng)度高、工藝簡(jiǎn)單、維修成本低等特點(diǎn)，因此，在農(nóng)村公路建設(shè)當(dāng)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，由于人為和客觀因素的影響，我國(guó)早期修建的大量水泥混凝土路面出現(xiàn)了很多病害問題，比如斷裂、坑洞、裂縫、錯(cuò)臺(tái)等。導(dǎo)致水泥混凝土損壞的因素眾多，水泥混凝土材料脆性便是其中一種。在高強(qiáng)混凝土和高性能混凝土中，其脆性更大。在這種情況下，水泥混凝土在拉伸、彎曲、沖擊等載荷作用下極易發(fā)生破壞。為了解決這一問題，本文提出了水鎂石纖維混凝土，即在水泥混凝土摻加適量纖維，從而改善混凝土韌性，提升路面使用性能。因此，開展水鎂石纖維路面混凝土農(nóng)村公路工程應(yīng)用研究具有重要意義[1]。

1水鎂石纖維提高路面混凝土性能機(jī)理

水鎂石纖維路面混凝土是按照一定比例將水泥、水鎂石纖維、砂、石子等材料均勻拌和，在凝固硬化后，所制作而成的一種帶有水鎂石纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的人工石料。在提高路面混凝土性能方面，水鎂石纖維主要起到增強(qiáng)作用，其作用機(jī)理如下：

（1）增強(qiáng)作用。對(duì)普通水泥混凝土而言，水鎂石纖維可以起到增強(qiáng)混凝土韌性的作用。在混凝土當(dāng)中，水鎂石纖維呈亂向分布，且直徑可達(dá)納米級(jí)，長(zhǎng)徑比很大?？梢杂行б种扑嗨霈F(xiàn)的干縮及溫度變化而產(chǎn)生的溫縮裂縫等問題。此外，由于纖維呈亂向分布的特點(diǎn)，受到載荷時(shí)，可起到傳導(dǎo)能量作用，這可促使應(yīng)力分布均勻，降低應(yīng)力集中產(chǎn)生幾率，避免裂縫擴(kuò)張。

（2）微集料作用。水鎂石纖維微集料效應(yīng)是指在減水劑的作用下，水鎂石纖維將會(huì)像微細(xì)的集料均勻分布在水泥漿體基相當(dāng)中。在混凝土硬化過程當(dāng)中，除了水泥會(huì)影響其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以外，微集料同樣起到?jīng)Q定作用。通過水鎂石纖維的微集料效應(yīng)可以有效提升硬化漿體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度[2]。也就是說，在水泥漿體當(dāng)中，水鎂石纖維具有良好的分散狀態(tài)，有利于改善新拌水泥砂漿和硬化砂漿的均勻性。此外，通過水鎂石纖維微集料的填充作用，也有利于充填和細(xì)化混凝土中的孔隙和毛細(xì)孔。

2工程概況

某四級(jí)改建農(nóng)村公路工程，試驗(yàn)段長(zhǎng)度為1000m，路面寬5m，路面結(jié)構(gòu)形式為15cm灰土+防水層+18cm水鎂石纖維混凝土路面。混凝土采用C30強(qiáng)度等級(jí)，混凝土設(shè)計(jì)抗彎拉強(qiáng)度為4.5Mpa。

3水鎂石纖維路面混凝土農(nóng)村公路工程施工應(yīng)用要點(diǎn)

3.1施工準(zhǔn)備

按照相關(guān)施工規(guī)定，在施工前，必須配備好相關(guān)施工設(shè)備，保證施工人數(shù)充足，做好技術(shù)交底工作。為了確保水鎂石纖維等原材料供應(yīng)充足，提高拌合物運(yùn)輸效率，減少施工污染，需合理控制運(yùn)輸距離，并在攪拌場(chǎng)地設(shè)置臨時(shí)停車場(chǎng)所。

3.2拌和與運(yùn)輸

原材料配合比設(shè)計(jì)、拌和質(zhì)量和振搗質(zhì)量等因素直接決定了水鎂石纖維道路混凝土的強(qiáng)度。因此，在拌和混凝土?xí)r，必須重視拌和質(zhì)量問題。拌和時(shí)，本工程采用了強(qiáng)制式混凝土拌和設(shè)備。拌和過程中，應(yīng)時(shí)刻保證混凝土配合比的合理性，做好偏差控制，如表1所示。

此外，還要定期檢測(cè)混凝土的坍落度，保證每天不低于2次，若與要求不符，則需適當(dāng)調(diào)整用水量。此外，若投料順序和攪拌流程不正確，同樣會(huì)對(duì)拌合物的質(zhì)量造成很大影響，這種情況下，需確保水鎂石纖維混凝土投料順序準(zhǔn)確。具體投料順序?yàn)椋含F(xiàn)將砂、石、水泥、礦粉及纖維膏依次投入到料斗內(nèi)，隨后提升入攪拌機(jī)，并按比例添加適量水，待拌和150s后，便可出料。一般情況下，每盤混凝土的攪拌時(shí)間需控制在120s以上，保證出料混凝土均勻，顏色基本相同。

通過自卸汽車進(jìn)行材料運(yùn)輸，為避免集料出現(xiàn)離析問題，需分多次移動(dòng)汽車位置，并將篷布等覆蓋到車頂部，避免水分過快損失，減少污染的可能性。水鎂石纖維混凝土出料之后，在整個(gè)運(yùn)輸過程中要嚴(yán)控運(yùn)輸和卸料時(shí)間，防止坍落度損失過大。

3.3混凝土面層施工

在混凝土面層施工中，重點(diǎn)在于做好水鎂石纖維道路混凝土攤鋪成型控制。根據(jù)工程建設(shè)實(shí)際情況，本工程以國(guó)產(chǎn)三輥軸水泥混凝土攤鋪整平機(jī)為攤鋪設(shè)備，混凝土攤鋪前，需做好詳細(xì)檢查工作，比如模板位置、高程、支架是否穩(wěn)固等等。為了避免后期出現(xiàn)積水情況，攤鋪前要清理干凈基層頂面，并嚴(yán)格遵循水泥混凝土路面施工技術(shù)規(guī)范等相關(guān)要求進(jìn)行三輥軸機(jī)組攤鋪面層施工[3]。

卸料時(shí)，指派專人進(jìn)行車輛和攤鋪機(jī)械施工協(xié)作指揮工作，保證布料和攤鋪速度相互適應(yīng)。一般來講，當(dāng)混凝土拌合物布料長(zhǎng)度在10m以上時(shí)，即可進(jìn)行振搗施工。密排振搗棒組間歇插入振實(shí)，相比振搗棒有效作用半徑，每次移動(dòng)距離需控制在其1.5倍以內(nèi)，且小于500mm。15～30s為振搗時(shí)間范圍，具體時(shí)間根據(jù)工程實(shí)際確定。振實(shí)面板之后，即可進(jìn)行縱縫拉桿設(shè)置。本工程為雙車道路攤鋪，單邊作業(yè)，根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，可在適當(dāng)位置插入拉桿。按照作業(yè)單元分段完成三輥軸整平機(jī)施工，每段長(zhǎng)度控制在20～30m，并在15min以內(nèi)控制振實(shí)和整平兩道工序的間隔時(shí)間。一般來講，相比模板頂面，三輥軸滾壓振實(shí)料位高差需高于模板頂面一些，最高不得超過20mm，若超過該值需鏟除，若過低，需及時(shí)補(bǔ)料。在一個(gè)作業(yè)單元長(zhǎng)度中，三輥軸整平機(jī)采用“前進(jìn)振動(dòng)、后退靜滾”的方法施工，根據(jù)要求，可在2～3遍控制滾壓次數(shù)。

在整平混凝土面層過程中，需指派專人負(fù)責(zé)處理軸前料位的平整度情況，當(dāng)出現(xiàn)凸出現(xiàn)象時(shí)，需及時(shí)鏟除凸出部位。當(dāng)出現(xiàn)凹陷情況，且軸下存在間隙時(shí)，需及時(shí)填補(bǔ)找平。待完成滾壓施工后，要及時(shí)把振動(dòng)輥軸與模板分離，通過整平軸前后靜滾整平，直至滿足平整度需求，確保表面砂漿厚度一致。一般來講，可在3～5mm之間控制表面砂漿厚度，若厚度嚴(yán)重不符，需及時(shí)處理。

3.4水鎂石纖維混凝土路面養(yǎng)護(hù)

待鋪設(shè)完水鎂石纖維混凝土路面后，便可進(jìn)入養(yǎng)護(hù)施工環(huán)節(jié)。根據(jù)施工規(guī)定，可采用保濕覆蓋法進(jìn)行水鎂石纖維混凝土路面養(yǎng)護(hù)。為確?；炷猎缙趶?qiáng)度符合規(guī)定，養(yǎng)護(hù)可分2部分進(jìn)行，即前期階段，可采用覆蓋保濕膜法;后期階段，可采用灑水保濕法。根據(jù)混凝土彎拉強(qiáng)度增長(zhǎng)情況確定混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度80%以上時(shí)，便可結(jié)束養(yǎng)護(hù)[4]。

一般來講，養(yǎng)護(hù)時(shí)間需控制在7d以上。結(jié)合本工程實(shí)際情況，由于施工期間氣溫相對(duì)偏低，因此，養(yǎng)護(hù)時(shí)間需超過21d，并通過草簾進(jìn)行保溫處理。當(dāng)混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度40%時(shí)，可允許行人通行。待完成養(yǎng)護(hù)作業(yè)后，需及時(shí)進(jìn)行檢查。經(jīng)檢查可見，本路段水鎂石纖維道路混凝土路面平整、光滑，且無較大缺陷，說明水鎂石纖維水泥混凝土路面施工效果良好，可滿足施工規(guī)定要求。

4結(jié)語(yǔ)

，在推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)當(dāng)中，農(nóng)村公路是一項(xiàng)重要內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收的關(guān)鍵路徑，是擴(kuò)大內(nèi)需、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措，同時(shí)也是構(gòu)建高效、暢通、便捷交通運(yùn)輸體系的關(guān)鍵。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我國(guó)農(nóng)村公路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了大跨越式的發(fā)展，水泥混凝土路面由于其自身優(yōu)異的性能在農(nóng)村公路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，在大量實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，水泥混凝土路面在行車荷載和自然因素的長(zhǎng)期作用下很容易出現(xiàn)路面病害問題，為了有效解決此類問題，必須重視混凝土材料的合理選擇，本文結(jié)合具體案例，提出了水鎂石纖維道路混凝土路面，以期有效提升農(nóng)村公路工程使用效果，提高工程施工整體質(zhì)量[5]。

參考文獻(xiàn)

[1]趙秀峰，劉開平.水鎂石纖維混凝土的低溫性能研究[J].混凝土與水泥制品，2007 （04）：45-48.

[2]溫久然，劉開平，趙衛(wèi)東，等.水鎂石纖維混凝土在農(nóng)村公路工程中的應(yīng)用研究[J].公路， 2014，59（1）：112-117.

[3]呂文江，袁卓亞，劉開平，等.水鎂石纖維混凝土在高速公路隧道路面中的應(yīng)用試驗(yàn)研究[J].公路，2012（12）：179-182.

[4]關(guān)博文，劉開平，陳拴發(fā)，等.水鎂石纖維路面混凝土路用性能[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2012，32（1）：26-30.

[5]劉開平，周敬恩.水鎂石纖維/水泥基復(fù)合材料的試驗(yàn)研究[J].混凝土與水泥制品，2003 （3）：32-35.

收稿日期：2020-10-09

作者簡(jiǎn)介：劉太鎖（1979—），男，河南泌陽(yáng)人，本科，工程師，研究方向：道路橋粱。