混凝土真空处理技术在道路施工中的应用

乔立新

(黑龙江省公路勘察设计院，黑龙江 哈尔滨 150080)



混凝土真空处理技术在道路施工中的应用

乔立新

(黑龙江省公路勘察设计院，黑龙江 哈尔滨 150080)

道路混凝土真空处理技术，是我国现在阶段道路施工中比较完善的一种施工技术，利用混凝土机械脱水的办法在已经成型后的混凝土表面上利用真空吸水设备,达到有效密实路面混凝土的目的。目前被广泛的应用。通过道路混凝土真空处理技术在上海民生路的施工实际案例来分析该技术的应用原理方面,阐述道路混凝土真空处理技术在路建设中的施工技术与应用情况。

真空处理；混凝土;道路建设

1 工程概况

1.1 混凝土路面的抗压强度对比

由于施工和设计的要求, 该路面施工采用的水泥混凝土表面抵抗压300 MPa。混凝土材料配合比是：水泥∶砂子∶碎石∶水=1∶1.26∶2.82∶0.41,425。硅酸盐水泥的使用情况为420 kg/m3。施工现场气温为0～ 5 ℃区间 ,样本为的标准正方体,实验室测试出来的混凝土抗压强度见表1。

表1 不同混凝土抗压强度及裂缝统计

由表中的实验数据可以看出,采用真空技术的混凝土比普通混凝土具有更高的抗压强度。且凝固的时间更短等优势。

1.2 普通混凝土与真空混凝土路面的耐磨性比较

在施工完毕以后两种混泥土路面表面上观察无明显差别，但是通过切面观察到以得出结论,真空混凝土处理的的路面耐磨性更好。是因为混凝土在脱水过程中能够形成了一层厚2～3 cm的表面结构层，其结构非常的紧密细致、对其耐磨性和耐久度等作用非常大。普通混凝土耐磨性相比较真空处理过的混凝土路面相差的非常多。真空混凝土耐磨性显著优于普通混凝土。

2 混凝土真空处理技术原理

2.1 真空的压差作用力

真空混凝土技术压差作用技术原理：在真空处理环节里,真空设备内部形成特殊的真空环境，该环境中受压力差的作用下使混凝土中大部分的水分全被排出来，设备中的充水的毛细管系统能够有效的实现排水目的,混凝土中气泡也向被真空设备抽走，从而达到密实混凝土的目的，让其中间固体颗粒和材料能够紧密的结合在一起，达到密实混凝土的母的。

2.2 真空处理技术产生的气泡挤压力

真空处理设备通过在真空作业的时候，形成了一种由于抽真空所形成的负压力，随着真空程度越来越大，并且会朝混凝土的内部作用力。通过挤压见效混凝土中的气压水平。产生非常剧烈的膨胀力，出现挤压力，使得混凝土的密度增大。加强其密实度。

2.3 毛细现象产生的微管收缩压力

该技术中的一项重要压缩原理就是毛细现象所产生的微管压力。在真空脱水的中期与后期,该压力通过对水分的向外挤压力，同时对混凝土进行的局部挤压、很大程度上对混凝土的密实起到了推进作用。真空泵真空脱水所产生的挤压力使得使孔隙尺寸极大程度减小,并减少了微孔中的水分。

2.4 混凝土真空处理技术的工作原理和密实过程

通常情况下，混凝土真空技术分为3个过程: 第一阶段：为开始真空处理到混凝土中间固体颗粒相互挤压作用。由于混凝土的塑性较差，导致自身的粘度非常的小，同样单位面积上所承受的剪力也较小,混凝土综合可以压缩度很大，在固体颗粒接触之前,结构粘度与剪应力变化均不大,所以脱水的速度非常的快。脱水时间很短，但是脱水量却是非常的大。能够达到脱水量的百分之六十到七十之间。体积压缩量可达总压缩量的百分之九十五以上。对混凝土的密实程度有非常大的作用。 第二阶段：内部颗粒收到真空挤压所有固体颗粒从刚刚接触，直至紧密压缩在一块为止。因为混凝土在之前的抽真空过程中绝大部水通过脱水已经排出，己经被脱出。毛细管数量明显增多,直径缩小,真空过程中产生的微管压力对混凝土的密实起主要作用,此时的真空处理有效系数也下降。第三阶段：在第二阶段后抽真空处理的各项作用力基本上被混凝土自身的最大化剪切作用力抵消,其体积无法再进行压缩,抽真空脱水的作业作应及时停止，自此完成真空处理工作。

2.5 真空混凝土的优势

真空处理的混凝土的塑性结构强度高。因自身施工原理特性，它具有类似固体性质的粘结力,该特性使得真空混凝土在施工速度、减少施工周期、加快模板周转等方面都要优于普通混凝土。

另外，真空混凝土的能够快速的达到高强度结构的特性，其原因是其内部结构在特殊施工工艺形成过程与技术特征所决定的。两者在相同的条件下,真空混凝土的强度也明显优于普通的混凝土。

在耐磨性方面，通常情况下公路的路面的磨损原因其主要为汽车车轮的不断摩擦和轮胎反复弯曲的作用力等方面。因此,决定一条公路路面的耐磨性取决该路面的的抗轮胎摩擦能力以反复弯曲作用力，而这和混凝土的硬度、强度及粘结强度等方面因素息息相关,恰恰这些技术指标是由混凝土表面结构所决定的。前文诸多对比可以看出因真空混凝土表层结构非常紧密细致，强度高、粘结程度高，耐磨性显著优于普通混凝土。据相关资料统计显示：真空混凝土的耐磨性是普通混凝土的两到三倍。真空混凝土耐磨性提高一半以上。

3 结 论

混凝土真空处理是一项先进的道路施工技术，具有诸多方面的优势以及特点。对道路施工的工期与施工质量都有着积极作用。在公路施工中备受推崇。真空混凝土在强度方面、抗裂性方面、抗冻性于耐磨性方面、抗渗性等等诸多条件下明显优于传统普通混凝土。该项技术是一项应用前景广阔的的先进技术,在发展我国道路建设中具有很好的作用，综上所述，混凝土真空处理技术和在道路施工中具有较好的应用前景，值得广泛应用推广。

[1] 杨长友,吴中伟. 真空混凝土路面的耐久性[J]. 公路，1986，(1).

[2] 刘铭,杨长友. 真空混凝土路面施工工艺流程与参数[J]. 公路，1987，(1).

[3] 谢勇成. 粉煤灰真空混凝土在路面中应用[J].公路，1995，(2).

2016-03-12

B415.6

C

1008-3383(2016)08-0060-01