多孔混凝土用于重载交通沥青路面基层的结构设计

郭凯

摘 要：沥青路面是公路中较为常见的路面类型之一，具有较好的性能，并且具有较长的使用寿命。在重载沥青路面中，进行基层结构的设计时应用多孔混凝土，有利于提高基层的排水性、承载力和强度等性能。从而充分发挥基层的稳定性和耐久性等作用，保障重载路面使用功能的正常发挥，并延长其使用寿命。

关键词：多孔混凝土；重载道路；沥青路面

1 在沥青路面基层设计中应用多孔混凝土的意义

在重载交通沥青路面中其基层是道路的主要承中层，因此应具有较好的耐久性和稳定性，并且应具有承载力。在进行该沥青路面的基层结构的设计时，应用多孔混凝土具有较好的效果，可提高设计的合理性和可靠性。多孔混凝土是一种轻质的混凝土，其内部具有大量的气孔，并且可分为泡沫混凝土、加气混凝土。其中加气的混凝土主要是由石英砂和粉煤灰等硅质材料、水泥和石灰等钙质材料、以及水、发气剂等进行搅拌，并进行浇筑、发泡和切割等环节制得的，在进行养护时应选择蒸压的方式。而泡沫混凝土则是将泡沫剂水溶液通过机械设备制成泡沫，并在其中掺入料浆中进行搅拌，该料浆主要由硅质材料和钙质材料以及水组成。之后进行浇筑，成型后通过蒸汽的方式进行养护。将多孔混凝土应用到沥青路面基层结构中，有利于提高其稳定性和耐久性，并有利于提高路面的渗水性，从而提高路面的使用寿命。沥青路面的基层既要承担向下的负荷，还要承担土基水分、温度等变化导致的地基支撑力发生相应改变的敏感性。从而避免地基支撑力对路面产生影响，从而影响道路通行能力。并且重载路面中所承受的向下负荷较大，因此提高基层的承载力具有重要性和必要性。多孔混凝土具有较好的可加工性，并且具有较好的保温性，因气孔较多因此具有较好的渗水性。将其应用到沥青路面基层的设计中，有利于提高整体道路的渗水性，避免道路出现积水现象。

2 多孔混凝土

通过使用多孔混凝土，增加了道路的排水系统，从而将水快速有效的排除，避免水分积聚从而对对道路的结构产生破坏，有利于道路使用寿命的延长。

2.1 原材料的选取

材料是施工的基础，其质量对重载沥青道路的质量具有直接影响，并影响道路的使用功能的发挥和使用寿命。所以在进行重载沥青路面基层的设计时，首先应做的便是选择适合的材料。

（1）水泥的选取。水泥是多孔混凝土中不可或缺的重要原材料，并且对混凝土的各项性能具有重要的影响。水泥具有多种类型，本次所选用的为普通硅酸盐水泥。并对该水泥的稳定性、细度、初始凝聚时间和末端凝聚时间，以及第三天时的抗压性和第二十八天时的抗压性，以及抗折度和强度等指标进行测定，从而验证该水泥可否满足相关的要求和需求。（2）细集料的选取。细集料也是多孔混凝土中不可或缺的原材料之一，会在一定程度上对混凝土的形成产生影响，并且对其他材料的使用量可产生影响。在进行细集料的选择时，通常选择具有较高纯净度，并且质地硬且具有较好的耐久性等的天然砂。有利于提高多孔混凝土的相应性能，从而对重载道路的实际需求有效满足。还可在天然砂中加入适量的中砂，并将其细度模数控制在2.5至3.0之间，从而使拌和性提高。（3）粗集料的选取。作为多孔混凝土原材料之一的粗集料也在一定程度上影响着混凝土的强度、耐久性和承载力等性能，并对道路的使用寿命具有影响。所以在选择粗集料时，应对其各项指标进行严格的控制。通常可将常用的粗集料分为两档，即10毫米至20毫米档和5毫米至10毫米档。并将粗集料的含泥量控制在1%以下，将其中含有的针状颗粒的量控制在15%以下，将压碎值控制在30%以下，对其他指标也应按照相应的标准，遵循实际的需求进行有效的控制。

2.2 多孔混凝土配合比设计

另一个会对多孔混凝土的质量产生影响的环节便是配合比的设计，该环节的合理性和可行性，会对多孔混凝土的质量和各项性能产生影响，并决定着多孔混凝土的使用功能能否正常有效的发挥。因此在进行设计时，相关的设计人员应提高对该环节的重视。在设计好原材料的配合比后，还应按照该配合比进行多孔混凝土的试配，并对配制的混凝土进行各项性能的检测，确保其各项性能均符合国家相应的标准和实际需求。对其中存在的问题应及时改正，并在此进行试配和检测，直至合格。抽取两种使用相同级配粗集料的多孔混凝土，该多孔混凝土中每立方米含有160千克至180千克的水泥。将该两种多孔混凝土用水浸泡约7天，对其各项性能进行测试。应保障抗压轻度大于4MPa，有效的孔隙度在25%以上。

2.3 多孔混凝土基层铺筑技术

在实际施工中，多孔混凝土排水基层的铺筑尚处在开发的阶段，依旧没有通用规程。而试验路施工过程中，主要是利用摊铺机和压路机进行操作，并在借鉴稳定碎石基层工艺的基础之上，适当地改进了多孔混凝土，这是该技术的一项突破成果。在施工上，排水基层与水泥稳定碎石基层没有很大区别，但源于其结构特点的不同，也就决定了它们施工方面也不尽相同。

（1）下封层的铺筑。下封层是指排水基层与其下层这两层中间的那一层。下封层是竣工之后，日常运营中的排水层，故其在多孔混凝土基层的整个施工过程中具特别意义。下封层的封层过程：在喷洒了乳化沥青后，待其破乳，撒上厚度高于5毫米的碎石。（2）拌和和运送。一般情况下，多孔混凝土主要应用于中重级交通路面，为提高其质量，施工中普遍会采用重点厂拌法进行拌和。而为防止水分过多损失，要尽量缩短运输的时间。可以通过直接卸料和覆盖混合料的方法来减少水分的蒸发。（3）整平和摊铺。摊铺过程规定必须要选用沥青混凝土或专用的摊铺机。在摊铺之前，需要先洒水，在湿润了下基层表面后，均匀布料再适时地碾压。有一点值得注意，较高的施工温度会导致水分蒸发较快，因此，为保持水分，要及时铺上薄塑料膜。（4）碾压。目前，一般会选用震动压路机和光轮压路机小幅度协调操作的方式。在进行碾压的时候，多孔混凝土基层的表面需要一直处于湿润状态，这可以通过在塑料薄膜上进行直接碾压来实现。为了减少因水分损失而出现的表层松散现象的出现，在完成碾压后一般会铺上一些土类织物。（5）保养工作。完成碾压以后，为保持水分，一般可以采取铺设土工织物、薄塑料膜或者是别的适宜的材料的措施，或者，也可以直接洒水。路面的保养一般以7天以上为宜。

2.4 层间处治技术

（1）基层和面层。采取撒透层油的方式来提高基层和面层这两层之间的粘结力。透层油一般选用适量的乳化沥青，等它破乳以后，再等水分蒸发得差不多，这时，就要及时地铺筑沥青混凝土混合料。事实上，多孔混凝土表層的平整度都不高，这两层之间的粘结力本来就比一般的半刚性基层材料要大得多，所以，其实我们只需要撒少量的透层油或者可以直接不用洒。（2）基层和底基层。在运行和使用时，一般情况之下，多孔混凝土的基层会发生水下渗，从而破坏路面强度，甚至还可能对排水层造成不同程度的污染。为防止或减少上述现象的发生，一般会将基层和底基层隔离开来。

参考文献

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