透水混凝土在人行道路工程中的应用

随着我国经济的发展和城市建设步伐的加快,不透水路面给城市生态环境带来的负面影响也为之加大。透水性混凝土作为一种道路材料,已目益受到人们的关注。透水混凝土是一种新型环保、生态型混凝土。是由粗骨料、水泥、添加剂和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土,它不含细骨料(砂),由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点,透水混凝土在美国从2O世纪七八十年代就开始研究和应用,不少国家都在大量推广使用,以改变过去破坏城市生态的路面铺设

透水混凝土与传统路面的相比的优点

传统路面大多采用沥青混凝土、水泥混凝土、石板材或水泥砖铺设,故被称为硬质路面。它的优点是整齐耐用,最大的缺点是不透水,排水要靠地下排水管道,降雨时雨水多直接作为污水被处理,阻断了雨水对地下水的补充,不利于地下水的生成。雨水、污水在路面易淤积,溶入城市污染物后严重影响城市卫生。此外,硬质路面会吸收、储存并反射太阳的热量,会使地面平均温度升高,加剧了城市热岛效应的形成,易引起环境和生态负效应,不利于生态平衡和环境保护。而透水混凝土路面则具有以下功能和优点:
(1)增加城市可透水、透气面积,加强地表与空气的热量和水分交换,调节城市气候,降低地表温度,有利于缓解城市热岛现象;
(2)充分利用雨雪降水,增大地表相对湿度,补充城区目益枯竭的地下水资源,发挥透水性路基的“蓄水池”功能;改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件和调整生态平衡;
(3)能够减轻降雨、雪季节道路排水系统的负担,明显降低暴雨对城市水体的污染;
(4)吸收车辆行驶时产生的噪音,创造安静舒适的生活和交通环境;
(5)防止路面积水和夜间路面反光,冬天不会在路面形成黑冰(由霜雾形成的一层几乎看不见的薄冰,极危险),提高了车辆、行人的通行舒适性与安全性:
(6)大量的空隙能吸附城市污染物粉尘,减少扬尘污染;
(7)可以根据环境及功能需要设计图案,颜色,充分与周围环境相结合。

2 工程应用

本县云河广场人行步道铺装工程,要求无砂透水混凝土方量约为3000m3,强度等级为C25,透水系数不低于1 0cm/s。我们参照C25强度等级的普通混凝土产品及检验标准,通过实验,选择透水混凝土骨料的粒径一般为10~20ram的单一粒级的石子,胶凝材料用量在386kg,水胶比为O.25时,浆体有合适的稠度和厚度,充分包裹了石子表面,使颗粒表面有类似金属光泽,混凝土28d抗压强度分别达到28.1MPa、28.5MPa,透水系数分别达到了1.3cm/s、1.3cm/s,达到了试验目的要求。

3透水混凝土路面的施工

透水混凝土路面的施工方法与普通混凝土路面相比非常相似,但是透水混凝土由于自身材料的特殊性,受原材料、搅拌、运输、养护及一些外界条件影响非常大。所以必须对其一系列的施工过程进行严格的控制。
3.1原材料管理
保持原材料的质量稳定是保证混凝土质量的重要条件。施工部门对原材料不仅要有专人采购,而且要有专人管理,并有固定堆放地点。采购人员应有采购和向施工队材料管理人员交接的记录。各种原材料要有明显的标牌,标明材料名称、品牌、厂家和来料日期以及将要使用的部位。袋装的不同粉状材料,堆放时应有分界标志,以免用错。购进的原材料都必须抽取有代表性的试样,进行严格复检。碎石料含水率应每班检测两次,并及时报告。施工前,至少要准备两个料堆,使其中一个料堆在使用前排干水分。距底部300mm以下的集料不得使用,这样既可减少集料含湿量的变动,又可避免带出泥土。集料的堆放场地应当有夯实或抹灰的地面,以免增加集料中的含泥量或惰性粉细料。
3.2透水混凝土生产工艺
普通预拌混凝土坍落度大,流变性能好。比较容易搅拌均匀。透水混凝土粘性大,流变性能差,不易搅拌均匀,与普通混凝土搅拌相比,需改变投料顺序,适当延长搅拌时间,实施小方量搅拌生产控制。
生产过程中应注意:①施工现场须专人负责物料的配比;②严格控制水灰比,即控制水的加入量,水在搅拌中分2 3次加入,不允许一次性加入;③为使物料搅拌均匀,适当延长机械搅拌时间,但不宜过长。
3-3透水混凝土运输
影响透水混凝土的运输的因素有很多,例如:运输工具、运输距离和运输时间、产品质量防护、施工进度等。透水混凝土与普通商品混凝土不同,它具有粘聚性大,流动性小,硬化快等特点 经搅拌均匀的透水混凝土用搅拌车运往施工现场,存在混凝土流动性差,装料时间长及卸料困难等问题。为解决这一问题,我们采用小型自卸车装料后盖帆布保湿运输与搅拌车运输进行对比。我们把搅拌均匀后的透水混凝土分别装入搅拌车和小型自卸车,小型自卸车用帆布铺盖,每隔10min检查混凝土的流动性,放置40min(约为本工地混凝土搅拌后至工地施工完毕耗时)后开始卸料,检查混凝土的均匀性和施工性能。通过试验检查的结果表明,混凝土放置40min后均匀性良好,流动性略为减小,均能满足施工要求;但搅拌车卸料速度慢且需要加大油门,而小型自卸车卸料顺畅,采用小型自卸车运输可以克服上述搅拌车存在的问题。
3-4 透水混凝土施工
由于透水混凝土拌和物比较干硬,用一般的铺路机铺平即可。在浇注之前,路基必须先用水湿润,原因是透水混凝土中的搅拌用水量有限,如果路基材料再吸收其中部分拌和水,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粘结强度。尤其是在炎热气候下或夏季施工,浇筑的混凝土中温度很高,水分
蒸发速度加快,对透水混凝土性质很不利。为确保透水混凝土各性能指标满足工程质量要求,采取了一系列现场施工控制措施。
(1)为防止水泥浆体沉底结板降低透水性能,因此在浇注过程中不宜强烈振捣或夯实。一般采用平板振动器来轻振铺平后的透水性混凝土混合料,但必须注意不能使用高频振捣器,因为它会使混凝土过于密实而减少孔隙率,并影响透水效果。
(2)振捣以后,应进一步采用实心钢管或轻型压路机压实压平透水性混凝土拌和料,考虑到拌和料的稠度和周围温度等条件,可能需要多次辊压,但应注意,在辊压前必须清理辊子并涂油,以防粘结骨料。
(3)透水混凝土拌合物比较干,硬化快,要注意加强混凝土的保湿工作,减少混凝土的暴露时间以减少水分蒸发。
(4)夏季施工温度高,应防止阳光直晒,采取搭棚遮挡措旖,必要时调整为夜间施工。
(5)透水混凝土水胶比低,早期强度增长快,应加强混凝土早期湿养护工作。尤其是早期养护,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,应用草帘、麻袋及时覆盖路面和侧面,以保证湿度和水泥充分水化。透水性混凝土应在浇注后1d开始洒水养护,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,可采用直接从上往下浇水。若遇到夏季干热天气,可在浇注后8h开始洒水养护,并且要增加洒水次数,以免过早失水。另外还可以考虑其它养护法,例如可以用草帘、麻袋或混凝土专用的覆盖物,但切记不可用塑料薄膜和细砂作为表面覆盖物,因为塑料薄膜对水灰比小的混凝土的强度负面影响很大,同时会影响表面颜色一致性。而砂子会阻塞透水混凝土的孔隙。透水性混凝土的湿养时间应不少于3~7d,养护期间,混凝土表面不得见干。
经过以上试验研究和生产工艺技术探讨,采取了合理的施工控制措施,我们生产的预拌透水混凝土成功应用在本次人行道铺装工程中,混凝土工作性满足施工要求,施工现场抽样检测各项指标均满足工程设计要求。

4 结束语

本次广场人行步道铺装工程中的预拌透水混凝土,经过多方面的调整和努力,基本上满足了工程的要求,但对于预拌透水混凝土的生产和应用,特别是运输环节至关重要,需要施工、管理部门等各方面引起足够的重视。靠近河坡地段要考虑设计一定高度的挡土墙,防止碎石垫层的蓄水对河坡的长期侵蚀造成塌方。

透水性混凝土作为一种道路材料,已日益受到人们的关注。2O世纪90年代以来,国内对透水混凝土路面材料开始进行了研究,但目前为止还没有大面积应用。如果能够采用优化骨料、调整配比,掺入矿物细掺料、增强剂等方法提高透水混凝土的强度及耐久性,那么这种环保型地面材料必将得到进一步的推广应用。

欧进地坪专业施工彩色透水混凝土路面

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