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透水混凝土在人行道路工程中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和城市建設(shè)步伐的加快,不透水路面給城市生態(tài)環(huán)境帶來的負面影響也為之加大。透水性混凝土作為一種道路材料,已目益受到人們的關(guān)注。透水混凝土是一種新型環(huán)保、生態(tài)型混凝土。是由粗骨料、水泥、添加劑和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土,它不含細骨料(砂),由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu),故具有透氣、透水和重量輕的特點,透水混凝土在美國從2O世紀(jì)七八十年代就開始研究和應(yīng)用,不少國家都在大量推廣使用,以改變過去破壞城市生態(tài)的路面鋪設(shè)

透水混凝土與傳統(tǒng)路面的相比的優(yōu)點

傳統(tǒng)路面大多采用瀝青混凝土、水泥混凝土、石板材或水泥磚鋪設(shè),故被稱為硬質(zhì)路面。它的優(yōu)點是整齊耐用,最大的缺點是不透水,排水要靠地下排水管道,降雨時雨水多直接作為污水被處理,阻斷了雨水對地下水的補充,不利于地下水的生成。雨水、污水在路面易淤積,溶入城市污染物后嚴(yán)重影響城市衛(wèi)生。此外,硬質(zhì)路面會吸收、儲存并反射太陽的熱量,會使地面平均溫度升高,加劇了城市熱島效應(yīng)的形成,易引起環(huán)境和生態(tài)負效應(yīng),不利于生態(tài)平衡和環(huán)境保護。而透水混凝土路面則具有以下功能和優(yōu)點:
(1)增加城市可透水、透氣面積,加強地表與空氣的熱量和水分交換,調(diào)節(jié)城市氣候,降低地表溫度,有利于緩解城市熱島現(xiàn)象;
(2)充分利用雨雪降水,增大地表相對濕度,補充城區(qū)目益枯竭的地下水資源,發(fā)揮透水性路基的“蓄水池”功能;改善城市地表植物和土壤微生物的生存條件和調(diào)整生態(tài)平衡;
(3)能夠減輕降雨、雪季節(jié)道路排水系統(tǒng)的負擔(dān),明顯降低暴雨對城市水體的污染;
(4)吸收車輛行駛時產(chǎn)生的噪音,創(chuàng)造安靜舒適的生活和交通環(huán)境;
(5)防止路面積水和夜間路面反光,冬天不會在路面形成黑冰(由霜霧形成的一層幾乎看不見的薄冰,極危險),提高了車輛、行人的通行舒適性與安全性:
(6)大量的空隙能吸附城市污染物粉塵,減少揚塵污染;
(7)可以根據(jù)環(huán)境及功能需要設(shè)計圖案,顏色,充分與周圍環(huán)境相結(jié)合。

2 工程應(yīng)用

本縣云河廣場人行步道鋪裝工程,要求無砂透水混凝土方量約為3000m3,強度等級為C25,透水系數(shù)不低于1 0cm/s。我們參照C25強度等級的普通混凝土產(chǎn)品及檢驗標(biāo)準(zhǔn),通過實驗,選擇透水混凝土骨料的粒徑一般為10~20ram的單一粒級的石子,膠凝材料用量在386kg,水膠比為O.25時,漿體有合適的稠度和厚度,充分包裹了石子表面,使顆粒表面有類似金屬光澤,混凝土28d抗壓強度分別達到28.1MPa、28.5MPa,透水系數(shù)分別達到了1.3cm/s、1.3cm/s,達到了試驗?zāi)康囊蟆?br />

3透水混凝土路面的施工

透水混凝土路面的施工方法與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、攪拌、運輸、養(yǎng)護及一些外界條件影響非常大。所以必須對其一系列的施工過程進行嚴(yán)格的控制。
3.1原材料管理
保持原材料的質(zhì)量穩(wěn)定是保證混凝土質(zhì)量的重要條件。施工部門對原材料不僅要有專人采購,而且要有專人管理,并有固定堆放地點。采購人員應(yīng)有采購和向施工隊材料管理人員交接的記錄。各種原材料要有明顯的標(biāo)牌,標(biāo)明材料名稱、品牌、廠家和來料日期以及將要使用的部位。袋裝的不同粉狀材料,堆放時應(yīng)有分界標(biāo)志,以免用錯。購進的原材料都必須抽取有代表性的試樣,進行嚴(yán)格復(fù)檢。碎石料含水率應(yīng)每班檢測兩次,并及時報告。施工前,至少要準(zhǔn)備兩個料堆,使其中一個料堆在使用前排干水分。距底部300mm以下的集料不得使用,這樣既可減少集料含濕量的變動,又可避免帶出泥土。集料的堆放場地應(yīng)當(dāng)有夯實或抹灰的地面,以免增加集料中的含泥量或惰性粉細料。
3.2透水混凝土生產(chǎn)工藝
普通預(yù)拌混凝土坍落度大,流變性能好。比較容易攪拌均勻。透水混凝土粘性大,流變性能差,不易攪拌均勻,與普通混凝土攪拌相比,需改變投料順序,適當(dāng)延長攪拌時間,實施小方量攪拌生產(chǎn)控制。
生產(chǎn)過程中應(yīng)注意:①施工現(xiàn)場須專人負責(zé)物料的配比;②嚴(yán)格控制水灰比,即控制水的加入量,水在攪拌中分2 3次加入,不允許一次性加入;③為使物料攪拌均勻,適當(dāng)延長機械攪拌時間,但不宜過長。
3-3透水混凝土運輸
影響透水混凝土的運輸?shù)囊蛩赜泻芏?,例如:運輸工具、運輸距離和運輸時間、產(chǎn)品質(zhì)量防護、施工進度等。透水混凝土與普通商品混凝土不同,它具有粘聚性大,流動性小,硬化快等特點 經(jīng)攪拌均勻的透水混凝土用攪拌車運往施工現(xiàn)場,存在混凝土流動性差,裝料時間長及卸料困難等問題。為解決這一問題,我們采用小型自卸車裝料后蓋帆布保濕運輸與攪拌車運輸進行對比。我們把攪拌均勻后的透水混凝土分別裝入攪拌車和小型自卸車,小型自卸車用帆布鋪蓋,每隔10min檢查混凝土的流動性,放置40min(約為本工地混凝土攪拌后至工地施工完畢耗時)后開始卸料,檢查混凝土的均勻性和施工性能。通過試驗檢查的結(jié)果表明,混凝土放置40min后均勻性良好,流動性略為減小,均能滿足施工要求;但攪拌車卸料速度慢且需要加大油門,而小型自卸車卸料順暢,采用小型自卸車運輸可以克服上述攪拌車存在的問題。
3-4 透水混凝土施工
由于透水混凝土拌和物比較干硬,用一般的鋪路機鋪平即可。在澆注之前,路基必須先用水濕潤,原因是透水混凝土中的攪拌用水量有限,如果路基材料再吸收其中部分拌和水,就會加速水泥的凝結(jié),減少用于路面澆注、振搗、壓實和接縫的時間,并且快速失水會減弱骨料間的粘結(jié)強度。尤其是在炎熱氣候下或夏季施工,澆筑的混凝土中溫度很高,水分
蒸發(fā)速度加快,對透水混凝土性質(zhì)很不利。為確保透水混凝土各性能指標(biāo)滿足工程質(zhì)量要求,采取了一系列現(xiàn)場施工控制措施。
(1)為防止水泥漿體沉底結(jié)板降低透水性能,因此在澆注過程中不宜強烈振搗或夯實。一般采用平板振動器來輕振鋪平后的透水性混凝土混合料,但必須注意不能使用高頻振搗器,因為它會使混凝土過于密實而減少孔隙率,并影響透水效果。
(2)振搗以后,應(yīng)進一步采用實心鋼管或輕型壓路機壓實壓平透水性混凝土拌和料,考慮到拌和料的稠度和周圍溫度等條件,可能需要多次輥壓,但應(yīng)注意,在輥壓前必須清理輥子并涂油,以防粘結(jié)骨料。
(3)透水混凝土拌合物比較干,硬化快,要注意加強混凝土的保濕工作,減少混凝土的暴露時間以減少水分蒸發(fā)。
(4)夏季施工溫度高,應(yīng)防止陽光直曬,采取搭棚遮擋措旖,必要時調(diào)整為夜間施工。
(5)透水混凝土水膠比低,早期強度增長快,應(yīng)加強混凝土早期濕養(yǎng)護工作。尤其是早期養(yǎng)護,通常透水性混凝土拆模時間比普通混凝土短,如此其側(cè)面和邊緣就會暴露于空氣中,應(yīng)用草簾、麻袋及時覆蓋路面和側(cè)面,以保證濕度和水泥充分水化。透水性混凝土應(yīng)在澆注后1d開始灑水養(yǎng)護,每天至少灑水四次。淋水時不宜用壓力水直沖混凝土表面,這樣會帶走一些水泥漿,造成一些較薄弱的部位,可采用直接從上往下澆水。若遇到夏季干熱天氣,可在澆注后8h開始灑水養(yǎng)護,并且要增加灑水次數(shù),以免過早失水。另外還可以考慮其它養(yǎng)護法,例如可以用草簾、麻袋或混凝土專用的覆蓋物,但切記不可用塑料薄膜和細砂作為表面覆蓋物,因為塑料薄膜對水灰比小的混凝土的強度負面影響很大,同時會影響表面顏色一致性。而砂子會阻塞透水混凝土的孔隙。透水性混凝土的濕養(yǎng)時間應(yīng)不少于3~7d,養(yǎng)護期間,混凝土表面不得見干。
經(jīng)過以上試驗研究和生產(chǎn)工藝技術(shù)探討,采取了合理的施工控制措施,我們生產(chǎn)的預(yù)拌透水混凝土成功應(yīng)用在本次人行道鋪裝工程中,混凝土工作性滿足施工要求,施工現(xiàn)場抽樣檢測各項指標(biāo)均滿足工程設(shè)計要求。

4 結(jié)束語

本次廣場人行步道鋪裝工程中的預(yù)拌透水混凝土,經(jīng)過多方面的調(diào)整和努力,基本上滿足了工程的要求,但對于預(yù)拌透水混凝土的生產(chǎn)和應(yīng)用,特別是運輸環(huán)節(jié)至關(guān)重要,需要施工、管理部門等各方面引起足夠的重視??拷悠碌囟我紤]設(shè)計一定高度的擋土墻,防止碎石墊層的蓄水對河坡的長期侵蝕造成塌方。

透水性混凝土作為一種道路材料,已日益受到人們的關(guān)注。2O世紀(jì)90年代以來,國內(nèi)對透水混凝土路面材料開始進行了研究,但目前為止還沒有大面積應(yīng)用。如果能夠采用優(yōu)化骨料、調(diào)整配比,摻入礦物細摻料、增強劑等方法提高透水混凝土的強度及耐久性,那么這種環(huán)保型地面材料必將得到進一步的推廣應(yīng)用。

歐進地坪專業(yè)施工彩色透水混凝土路面

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