新曼联(北京)工程材料技术研究院有限公司涉及行业有冶金、电力、化工、航天、纺织、核电、路桥、市政、工业或民用建筑等领域的设备安装、结构加固、建筑维修等国家重大工程项目中,积累了千余项工程业绩,其优异的产品质量和完善的技术服务受到了客户的一致好评。
近两年由、日本等国家针对原城市道路的路面的缺陷,开发使用的一种能让雨水流入地下,有效补充地下水,缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题,而研制了成为透水混凝土,又称多孔混凝土,其是由骨料、水泥、添加料和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土,它不含细骨料,由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而多应用在人行道、公园、广场、球场、植物园道路、轻量级道路、停车场、地下建筑工程以及新型体育运动场地等。形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、彩石透水和重量轻的特点,也可称排水混凝土。有效补充地下水,缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题。并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害;同时,是保护自然、维护生态平衡、能缓解城市热岛效应的优良的铺装材料;其有利于人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等工作上,具有的重要意义。
透水混凝土的施工
1、施工前的准备:施工前应作好组织、物质、技术等准备。
1)组织准备:建立健全的施工项目组织机构的人员设置,以能实现施工项目所要求的工作任务为原则,人员配置要从严控制,力求一专多用,一人多职。
2)物质准备:透水混凝土施实质上相似于水泥混凝土施工,其原料中仅少了砂子,而一定粒度的高料碎石替代了骨料,在施工中具有一定量的材料(胶结料、高料)。
3)施工机械、推车、瓦工工具等必备的工具、立模用的木料或型钢等配备;水、电设施到位,生活用水、电以及施工用水、电。施工用电:三相电,施工用水:普通自来水连接到搅拌设备旁。
4)施工前的技术准备:了解和分析工程项目特点、进度要求,了解施工的客观条件,根据设计要求,熟悉设计图纸,合理布置施量,制定出施工方案,为工程顺利完成作好技术上的准备工作。
2、施工:在准备工作充分的基础上,人员设备方可进场施工。
1)立模:施工人员在首先须按设计要求进行分隔立模及区域立模工作,立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。
2)搅拌:根据工程量的大小,配置不同容量的机械搅拌器,机械搅拌器的一定范围内的地面处,应设置防止水和物料散落的接料设备(如方型板式斗类),保护施工环境的卫生,减少施工后的清理工作。
3)摊铺、浇筑成型:
透水混凝土属干性混凝土料,其初凝快,摊铺必须及时。对于人行道面,大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料,其松铺系数为1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上,用括尺找准平整度和控制一定的泛水度,然后平板振动器(厚度厚的用平板振动器)或人工捣实,捣实不宜采用高频振动器,后用抹合拍平,抹合不能有明水。
4)养护:
透水混凝土与水泥混凝土属性类似,因此铺摊结束后,经检验标高、平整度均达到要求后,当气温较高时,为减少水分的蒸发,宜立即覆盖塑料薄膜,以保持水分。也可采用洒水养护,所有养护期不得少于7d,使其在养护期内强度遂渐地提高。
洒水养护,透水混凝土在浇注后1 天开始洒水养护,高温时在8 小时后开始养护,但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面,应直接从上往下淋水,透水混凝土湿养时间不少于7 天。
养护时间应根据施工温度而定,一般养护期为14—21 天,高温时不少于14 天,低温时不少于21 天,5℃以下施工,养护期不少于28 天。
5)涂覆透明封闭剂:
待表面混凝土成型干燥后在3 天左右,涂刷透明封闭剂,增强耐久性和美观性,防止时间过常使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
透水混凝土的施工流程
1、路基素土夯实
按设计要求确定标高和路面坡度,挖掘基土至适当深度,清理地基土中杂物并分层夯实至95%实度。在软土地基、盐碱地、淤泥质土壤、渣土、渗透性极差的粘性土质情况下,需考虑更换土壤。
2、透水混凝土搅拌
透水混凝土拌合物中水泥浆的稠度较大,且数量较少,为了使水泥浆能够保证均匀的包裹在骨料上,宜采用强制式搅拌机,搅拌时间为4-6min,拌合中必须准确掌握配合比、投料顺序并严格控制加水量;在浇筑之前,路基必须先用水湿润,原因是透水性混凝土中的搅拌水量有限,如果路基材料在吸收其中部分拌合水,就会加速水泥的凝结,减少用于路面浇注、振捣、压实和接缝的时间,并且快速失水会减弱骨料间的黏接强度。
3、摊铺准备
在摊铺前首先要确定标高,两侧有路沿石且标高与其平齐的可利用现有路沿石作为摊铺辊的滑轨,这时首先需要用塑料薄膜进行保护,路面宽度大于6米的还应在其中一侧粘贴伸缩条;若现场条件不允许用路沿石作滑轨(路沿石高度比路面高、施工方向与路沿石延长方向垂直、场地宽度大于摊铺辊有效长度等),这时应沿摊铺垂直方向铺设钢轨。
4、辊压
导轨铺设完毕后,先人工初步摊铺新鲜的透水混凝土料,使其高度约高于设定高度20-30㎜,然后将“反冲挤压透水混凝土摊铺机”架设到轨道上,启动液压动力站,调节摊铺机转动速度和方向,按一定速度拉动摊铺辊两到三遍,滚压过程中应随时注意补料,使钢辊转动时始终牌湿料富余状态并随时清理压辊。
5、收边
经“反冲挤压透水混凝土摊铺机”摊铺的透水混凝土铺面已确保了面层骨料的一致性、必要的密实度及骨料之间良好的粘结,但在结合处会有一定的富余湿料,这时需要随时进行清理并用手动压辊进行碾压,必要时用抹子抹平。
6、养护
透水性混凝土由于存在着大量的孔隙,易失水,干燥很快,所以养护非常重要,尤其是早期养护,要注意避免混凝土中水分大量蒸发,通常透水性混凝土拆模时间比普通混凝土短,如此其侧面和边缘就会暴露于空气中,应用塑料薄膜及时覆盖路面,以保证湿度和水泥充分水化。
透水混凝土应在摊铺后1天后开始洒水养护,若遇干热天气,可在浇注后8小时开始洒水养护,以免过早失水。洒水养护时,应在2-3米处用散射水养护,每天至少洒水四次。淋水时不宜用压力水直冲混凝土表面,这样会带走一些水泥浆,造成一些较薄弱的部位。昼夜温差大于10℃以上的地区或平均温度小于等于5℃施工的混凝土路面应采取保湿措施。透水混凝土时间应根据施工温度而定,一般期不少于3-7天。
7、分割缝
透水混凝土采取与普通混凝土相同的分割缝法对路面进行分割,但缝间距可比普通混凝土稍大,一般可为6米,结构沉降缝采取施工预留法,伸缩缝采用切割法,施工缝和伸缩缝应彩弹性材料填充。
透水混凝土的特性是采用单粒极粗骨料作为骨架,水泥净浆或参加少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的外表,作为骨料颗粒之间的胶结层,构成骨架――孔隙构造的多孔混凝土资料,由于集料级配,构成了蜂窝状构造,或称为米花糖构造。透水混凝土是粗骨料颗粒间经过硬化的水泥浆薄层胶结而成的多孔堆聚构造,内部含有较多的孔隙,且多为直径超越1 的大孔,因而具有良好的透水性,但同时强度比普通混凝土低。另外,由于原料的特性,透水混凝土制品的外表都相当粗糙。
透水性混凝土的应用前景
根据透水混凝土的特点及分析,将透水混凝土用于市区内的非机动车道、人行道、停车场、公园改造、新建公园绿地等。其作用方式是将其表面的水分通过自身和基层原地渗透或就近渗透至土壤中,从而维护局部地区的地下水位、净化水质、减小城市排水系统的排水负荷和低洼地区的雨水聚集。例如,当降雨发生时,初期雨水会自然渗入至透水混凝土路面上面层孔隙中,当降雨量小于孔隙率时,雨水会蓄积在透水面层和透水基层中;当降雨量超出其总孔隙率时,透 水路面就会产表径流,雨水汇入雨水口,进入雨水管网排走。透水混凝土路面透水和蓄水能力的决定因素是透水面层和基层的孔隙率。透水混凝土并不能使雨水像自然状态下一样渗入土壤里,而是存储在透水面层和透水基层中,其存水能力是有限的,在一定程度上能够减轻不透水路面带 来的危害。公园中的透水性混凝土路面,配合下沉式绿地效果更佳,透水性混凝土路面铺设可以配合BIM技术应用于工程设计。
新曼联(北京)工程材料技术研究院拥有雄厚的科研实力,在建筑、环保、材料等领域,积累了多余项科研成果、配套技术;培养出众多工程技术、管理人才,获得多项国家及省部级设计和工程奖励。
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