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露石混凝土路面技術(shù)及施工設(shè)備應(yīng)用

   日期:2017-09-07    
1、露石混凝土路面
  露石混凝土路面(Exposed-Aggregate Cement Concrete Pavement,簡稱EACCP),也稱“悄聲混凝土路面”(Whisper Concrete Pavement)技術(shù),是一種將面層混凝土中的粗集料外露,形成粗糙表面路面的方法。通過這種技術(shù)所形成的露石水泥混凝土路面,具有隨機凸起集料的表面,使聲波和壓力波在輪胎花紋下的空隙中自行消散,從而降低了噪聲。與傳統(tǒng)混凝土路面相比,該路面還具有抗滑性好、表面排水性強、反光系數(shù)小等優(yōu)良特性。它的出現(xiàn)拓寬了水泥混凝土路面的應(yīng)用范圍,為我們提供了一種新型優(yōu)質(zhì)道路路面的修筑方法,被歐美國家譽為頗具應(yīng)用前景的混凝土路面。
  露石混凝土路面技術(shù)的原理是在面層水泥混凝土混合料鋪筑完成后,噴灑露石劑并覆蓋塑料膜養(yǎng)生,通過露石劑作用對水泥混凝土表面層進行化學(xué)處理,延緩表面一定厚度水泥砂漿的凝結(jié),當(dāng)主體混凝土達到一定強度后,刷洗其表面進行表面除漿,露出均勻分布的粗集料。國內(nèi)外試驗研究表明,集料、配合比、露石劑的選擇以及適宜的施工工藝都是成功運用該項技術(shù)的重要因素,其中集料的粒徑越小,噪聲就越低。路面的最佳紋理深度,即集料的外露高度大約為1.5 mm。從降噪角度考慮,表面層的骨料一般應(yīng)小于10 mm ,粒徑4~6 mm 為最好。但另一方面, 集料粒徑過小容易脫落,因此粒徑又不能太小。石料要求有棱角、質(zhì)地堅硬、潔凈等,石料磨光值為65,以長時間維持良好的抗滑性能。
  2、露石混凝土路面技術(shù)研究與應(yīng)用
  在歐洲,環(huán)保一直是一個重要議題。早在上世紀(jì)70年代,許多歐洲國家就已經(jīng)開始研究減小道路噪音的方法。1980年,比利時的道路承包商ROBUCO申請了露石混凝土路面處理技術(shù)的專利,并開始運用于道路的建設(shè),取得明顯的降噪、抗滑效果。隨后該項技術(shù)的研究應(yīng)用在歐洲、美國、澳大利亞等國家鋪開,目前該項技術(shù)已經(jīng)在比利時、奧地利、德國、荷蘭等歐洲國家得到廣泛的應(yīng)用。
  3、露石混凝土路面的典型結(jié)構(gòu)及施工設(shè)備
  目前修筑的露石混凝土路面,有單層結(jié)構(gòu),也有雙層結(jié)構(gòu),其中以雙層路面為多,是露石混凝土路面的典型結(jié)構(gòu)。在奧地利,其露石混凝土路面的底層為質(zhì)量較差的原集料或再生料,厚21cm,頂層為4cm厚的高質(zhì)量耐磨集料,表面形成露石紋理。這種結(jié)構(gòu)具有良好的摩擦性,噪音小,節(jié)省集料,歐洲其他國家的雙層結(jié)構(gòu)的露石混凝土路面基本上與奧地利的類似。
  根據(jù)雙層結(jié)構(gòu)露石混凝土路面工藝,其主要施工步驟是:鋪筑下層混凝土→上層混凝土鋪筑→噴灑露石劑→覆蓋塑料膜養(yǎng)生→刷洗形成露石表面→第二次養(yǎng)生。
  下層和上層混凝土的攤鋪采用“濕接濕”鋪筑,即在攤鋪的下層混凝土還未凝結(jié)硬化時,即鋪筑表層混凝土。以保證兩層間完全粘接。相應(yīng)的主要施工設(shè)備為混凝土攪拌設(shè)備、攤鋪設(shè)備、露石劑噴灑設(shè)備以及露石表面刷洗設(shè)備。在奧地利、德國等歐洲國家,上述路面的施工已經(jīng)全部實現(xiàn)了機械化。其施工配套設(shè)備簡述如下。
  混凝土攪拌設(shè)備:
  在奧地利,產(chǎn)量200m3/h的連續(xù)式攪拌站常在露石混凝土路面的工程中使用,而在德國,現(xiàn)有高速公路的混凝土翻修的工期通常很短,超過工期,對承包商的懲罰非常嚴(yán)厲。對于這樣一個工程,混凝土需求量為3000m3/d,因此產(chǎn)量100-300m3/h的間歇式攪拌站和產(chǎn)量高達300m3/h的連續(xù)式攪拌站都是常用設(shè)備。
  路面攤鋪機設(shè)備:
  雙層結(jié)構(gòu)露石混凝土路面的攤鋪既可同時采用兩臺滑模攤鋪機,也可使用一臺雙層攤鋪機完成。使用雙層攤鋪機在經(jīng)濟上的優(yōu)點如下:
 ?。?)可以方便地從攤鋪機前面提供第一層和第二層所需的混凝土。同時不會妨礙相鄰車道的交通;
  (2)與使用兩臺機器相比,采用雙層攤鋪所需的運行費用明顯要低;也可以減少設(shè)備投資經(jīng)費及所需操作人員。同時,操作一臺機器比協(xié)調(diào)兩臺機器更容易。
 ?。?)避免了使用兩臺機器時兩種集料可能出現(xiàn)的混淆以及分層問題。
  目前德國Wirtgen公司和美國Gomaco公司都開發(fā)了大型雙層水泥混凝土攤鋪機,并在露石混凝土路面施工中得到運用。
  Wirtgen的SP1600和SP1500L可以分上下兩層“濕對濕”同步攤鋪兩種不同配合比、不同厚度的水泥混凝土路面。前半部分鋪底層的常規(guī)水泥混凝土,這部分材料由卡車卸在正前方;后半部分在其表面再加鋪單一粒徑“露石面層”,這部分材料由水泥混凝土攪拌罐車從攤鋪機側(cè)前方料斗經(jīng)傳送帶供應(yīng)。Gomaco的GP-4000在原理上與前述設(shè)備基本類似,這兩種設(shè)備都可配置整平、抹平裝置或振動梁,形成所需的面層紋理。
  露石劑噴灑養(yǎng)生設(shè)備:
  露石劑噴灑設(shè)備緊跟在攤鋪機后面,以便在攤鋪后立即進行噴灑,對混凝土路面進行養(yǎng)生。Wirtgen的TCM系列,Gomaco的T/C系列均可進行養(yǎng)生施工。
  露石表面刷洗設(shè)備:
  當(dāng)混凝土路面達到一定強度后,使用表面刷洗設(shè)備除掉表面砂漿,形成露石路面。這種設(shè)備具有足夠的動力保證刷頭的旋轉(zhuǎn)速度,從而去掉路面砂漿,同時還具有除塵和灰塵收集功能。其輪胎花紋淺,氣壓低,有一定的寬度以避免破壞路面。
  二次養(yǎng)生設(shè)備:

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