謝佳耀 楊茂林 熊 俊
浙江龍業(yè)建材有限公司
淺析透水混凝土路面施工技術(shù)要點
謝佳耀 楊茂林 熊 俊
浙江龍業(yè)建材有限公司
伴隨著人類社會的高速發(fā)展,對環(huán)境的破壞也越來越嚴重。人們開始逐步關(guān)注生態(tài)環(huán)境保護,并開始在城市建設(shè)中應(yīng)用具有優(yōu)異生態(tài)性能的透水混凝土。歐美發(fā)達國家早在20世紀80年代就開始透水混凝土的相關(guān)研究,并應(yīng)用于人行道路、停車場地坪等工程。我國對于透水混凝土的研究工作起步較晚,20世紀90年代才開始相關(guān)研究工作,對透水混凝土基礎(chǔ)理論和工程技術(shù)的研究還有很大的空間,其應(yīng)用前景會更加寬廣。
透水混凝土;路面;施工技術(shù);要點
我國道路交通發(fā)展迅速,而混凝土作為路橋工程建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛的材料,其中,透水混凝土得到了工程工作人員的喜愛,在道路建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。透水混凝土作為一種低碳環(huán)保的工程材料,不僅具有補充地下水資源,滋養(yǎng)植被,而且可以減少霧霾和緩解城市熱島現(xiàn)象;并有利于人類生存環(huán)境的良性發(fā)展及對“海綿城市”的建設(shè)等,具有特殊的重要意義。
透水混凝土(Pervious Concrete)用水泥做為膠凝材,使用單一或不連續(xù)級配的粗骨料,含有少量或不含細集料配制而成的多孔結(jié)構(gòu)的混凝土,主要靠包裹在粗骨料表面的膠結(jié)材漿體硬化后將骨料顆粒豁在一起而成。其內(nèi)部存在較多的孔隙,有良好的透水、透氣性,但其強度比普通混凝土的弱。透水混凝土路面一般含有15~25%的貫通孔隙,透水量一般能達到200L/(m2.min)可以有效收集雨水或滲透補充地下水,有利于保持地下水資源平衡,預(yù)防水位下降和地面下沉,創(chuàng)建舒適的生活環(huán)境;由于透氣性好有利于地表微生物棲息生存,維持自然生物鏈;還具有降噪音,吸熱量,緩解“熱島效應(yīng)”等作用。
3.1 原材料的選擇及用量
1)水泥采用符合國標《通用硅酸鹽水泥》(GB175-2007)的低堿P·O42.5水泥。水泥用量可在保證最佳用水量的前提下適當增加,以增加骨料表面水泥漿膜層的稠度和厚度,有效提高無砂透水混凝土的強度。透水混凝土的水泥用量確定在300kg/m3~450kg/m3。2)石在粗骨料相互接觸而形成的雙凹黏結(jié)面上,水泥漿厚度越厚,黏結(jié)點越多,黏結(jié)就越牢固。所以,骨料的選擇要盡量達到強度和透水的統(tǒng)一性。從透水性來看,單粒級和間斷級配優(yōu)于連續(xù)級配,試驗中使用10mm~20mm和6mm~8mm的碎石,級配良好。粗骨料中異形顆粒含量控制在10%以內(nèi)。3)外加劑主要用于調(diào)整混凝土凝結(jié)時間和減少水的用量,在相同孔隙率的情況下可以提高透水混凝土強度。外加劑的用量以水泥和骨料不離析,水泥能包裹住骨料最佳。試驗確定采用自主研制的添加劑。4)水拌合用水達到飲用水的標準。
3.2 透水混凝土配合比設(shè)計
1)根據(jù)工程設(shè)計要求明確強度等級、目標孔隙率、耐磨性、抗凍性等技術(shù)指標要求;2)為了獲得較大的孔隙率集料應(yīng)采用粒型較好、雜質(zhì)含量低(含泥量、泥塊含量、石粉含量低)的單級配集料;3)透水混凝土的試配強度可根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》(JGJ55-2011)進行確定;4)水膠比應(yīng)經(jīng)試驗確定,可控制在0.25~0.35的經(jīng)驗范圍內(nèi);5)為了獲得良好的透水效果,透水混凝土的漿體體積應(yīng)在滿足力學(xué)性能要求的基礎(chǔ)上盡量降低漿體體積;6)如需應(yīng)用增強材料其種類和摻量應(yīng)根據(jù)試驗確定。
3.3 攪拌工藝
透水混凝土宜采用現(xiàn)場攪拌,計量后的用水取出少許,約10%一15%備用,在其余水中均勻混人外加劑,緩慢加人攪拌機中;攪拌時間不少于3分鐘;在攪拌接近結(jié)束時,把稱量好的增強劑加人到取出的備用水中,均勻混合,加人到運行中的攪拌機中,再繼續(xù)攪拌至少1分鐘。制備彩色透水混凝土時,著色劑隨水泥一起加人,加人著色劑后,為使著色劑均勻,攪拌時間應(yīng)適當延長,不少于5分鐘。透水混凝土攪拌時,在保證水膠比的前提下,拌合物狀態(tài)的控制尤為關(guān)鍵。氣溫高于30℃時,拌合物維勃稠度控制在5s-8s,氣溫低于30℃時,拌合物維勃稠度控制在8s-15s。
3.4 攤鋪施工控制要點
基層處理:透水混凝土攤鋪前應(yīng)將基層素土壓實,土層上面再鋪設(shè)一層過濾用土工布,作用是防止下雨時基層泥漿上泛堵塞透水混凝土孔隙。土工布鋪完后應(yīng)再鋪設(shè)10~15公分厚的碎石墊層,碎石粒徑可以采用5~20mm的級配碎石。考慮大暴雨季節(jié)來臨時,當基層積水過多來不及滲透,一般在基層碎石墊層中間,間隔6m左右設(shè)置一根專用透水盲管排水(Φ75mm左右),低端通向道路的排水系統(tǒng),及時排除過量的雨水。對于彩色面層的透水混凝土路面,攤鋪施工首先進行底層澆注施工,攤鋪系數(shù)應(yīng)保持為1.2左右,鋪完迅速用刮尺整平,滾筒滾壓一遍后即應(yīng)進行面層的攤鋪,進而確保面層和底層間骨料能夠很好地粘結(jié)。上下層的施工間隔應(yīng)控制在20min以內(nèi),透水混凝土的攤鋪施工應(yīng)連續(xù)進行,避免接頭質(zhì)量波動。如果攤鋪施工間隔時間達到1h以上,則必須設(shè)置施工縫,立模分割,保證兩次攤鋪接頭平整、質(zhì)量可靠。
3.5 后期施工
透水混凝土后期施工的內(nèi)容包括切縫、填縫、混凝土的養(yǎng)護等。由于本項目施工時期主要在夏季,因此當混凝土覆蓋以后,其內(nèi)部溫度和強度就會提升,因此,為了防止混凝土路面產(chǎn)生裂縫,在澆注完成后3天,路段按150~200米的間距設(shè)置脹縫,脹縫一般縫寬2公分;縮縫一般縫寬0.5公分,縫內(nèi)填熱瀝青油膏,設(shè)置距離一般按4.5米至6米。待伸縮縫切縫完成以后,我們要采用填縫膠填縫和灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時要確保每天上、下午各一次,養(yǎng)護時間要大于7天。
透水混凝土的生產(chǎn)和施工工藝類似于傳統(tǒng)混凝土,但技術(shù)要求要遠高于傳統(tǒng)混凝土。采用符合透水混凝土工藝要求的骨料等原材料,通過實驗室試驗驗證過的配合比,注重計量和攪拌環(huán)節(jié)的控制,經(jīng)過正確的攤鋪振搗控制以及后期的噴涂養(yǎng)護,是生產(chǎn)出合格的透水混凝土的必要保證。
[1] 劉翠萍,石云興,屈鐵軍,等.透水混凝土收縮性能的試驗研究[J].混凝土,2009(1):43-45,49.
[2] 宋中南.透水混凝土及其應(yīng)用技術(shù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011.