摘要:基于玉溪市海绵城市试点区老城片区海绵工程项目对透水混凝土施工的应用总结,阐明了在透水混凝土的原材料选择、拌制生产、摊铺施工及后期养护环节的施工技术要点以及质量控制措施。
关键词:海绵城市;透水混凝土;质量控制
引言:透水混凝土是通过一定粒径要求的集料、普通硅酸盐水泥和特制外加剂拌制而成,具有透气、透水和重量轻的特点,能够实现城市良性水循环,提高径流雨水的渗透、调蓄、净化、利用和排放功能,有效改善城市生态环境。
1 施工流程
准备工作→测量放线→基层平整→模板支设、同时进行透水混凝土的拌制和运输→混凝土摊铺、浇筑刮平→振动碾压→表面处理→修整→覆盖养护→切缝、填缝→涂覆透明封闭剂。
2 原材料技术要求
透水混凝土主要原材料有:集料(碎石)、水、水泥、胶结增强剂、面层保护剂等,彩色透水混凝土面层还有掺和颜料。增强剂的质量是确保透水混凝土质量的关键,必须先进行试验验证,合格后方可使用;碎石的压碎值、含泥量、粒径、针片状的含量对透水混凝土的强度有重要影响,碎石的粒径直接影响到透水混凝土的透水率,粒径大透水率大,反之则小[1],粒径的选择要视透水要求而定,为保障混凝土摊铺后表面平整美观,骨料间粘结牢固,孔隙且均匀,建议碎石采用单一级配,面层粒径宜为3-6mm,下层粒径宜为10-13mm;对于彩色颜料的选用,应先试验验证其搅拌分散性和耐磨性,优先选用耐候性好的无机类颜料;水泥采用强度等级不低于42.5的硅酸盐水泥,搅拌和养护可直接用自来水。
3 透水混凝土配合比设计关键技术要点
3.1 透水混凝土基本要求
进行配合比设计时应首先保证透水混凝土具有所要求的透水性,然后再采取措施确保强度满足使用要求,保证面层的美观性和耐磨性。
3.2 透水系数和强度
透水混凝土孔隙率越高,透水系数越大。对于普通混凝土来说,强度是配合比设计的根本指标,而透水混凝土有一定的透水性,在限定孔隙率的情况下,通过增加胶结材用量的方法来增加透水混凝土强度不可行。透水混凝土配合比设计时,应先保证其孔隙率,然后通过改变胶结材强度和集料性能等方法来满足强度的要求。
3.3 配合比的试配研究
不同粒径的碎石为集料,不同强度等级的普通硅酸盐水泥为胶结材料,先测定所使用材料的表观密度、紧密堆积密度、孔隙率等物理性能,再计算各原材料用量进行试拌。同等条件下,单粒级集料配制透水混凝土时,集料粒径越小,透水混凝土强度越高,反之,强度越低;随着水胶比值的增大,透水混凝土的强度值会呈现出先大后小的特点,而透水系数则会持续减小。通过试验数据对比分析,导致这一现象的原因在于水胶比较小导致了混凝土中水泥量会加大,水量会减少,如此一来,水泥浆就会很快干硬,从而造成了粗骨料无法完全被水泥浆包裹,骨料之间的空隙将会逐渐加大,这种情况下透水混凝土的透水系数自然会得到提高,但是粗骨料无法完全被包裹也会严重影响透水混凝土的强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而在水胶比值过大的情况下,水泥浆的量将会超出标准范围,如此多出来的水泥浆就会完全将骨料之间应有的孔隙完全填堵,透水混凝土的强度将会得到很大的提高,但是透水混凝土的透水率将大大减小。在施工前,根据试验最终确定正式配合比。
4 透水混凝土施工技术要点
4.1 搅拌和运输要点
采用强制式搅拌机进行搅拌,先将集料和50%的用水量加入搅拌机拌和30s,再加入水泥、增强剂、外加剂拌和40s,最后加入剩余用水量拌和50s以上,拌制好的透水混凝土骨料裹浆均匀无流淌,浆体表面泛有光泽。
彩色面层一般采取分层施工的方法进行施工,首先拌制底层原色透水混凝土,摊铺后迅速滚压1~2遍,随后进行面层彩色混凝土的拌制,确保在底层初凝之前进行面层彩色透水混凝土的摊铺,一般采用不同的搅拌设备分别进行搅拌和运输。
4.2 透水混凝土摊铺要点
透水混凝土模板应选用质地坚实、变形小、刚度大的材料,模板的高度与设计混凝土厚度一致,模板与混凝土接触面应涂隔离剂,在摊铺前,要对模板的高度、支撑稳定情况检查。
透水混凝土摊铺前应将基层素土压实,土层上面再铺设一层透水土工布,作用是防止下雨时基层泥浆上泛堵塞透水混凝土孔隙。土工布铺完后应再铺设级配碎石垫层,垫层厚度不小于150mm。考虑大暴雨季节来临时,当基层积水过多来不及渗透,一般在基层碎石垫层中间,间隔6m左右设置一根专用透水盲管排水(Φ50mm 左右),低端通向道路的排水系统,及时排除过量的雨水。
拌好的透水混凝土应立即运至作业面进行摊铺施工,依据施工的气温情况有所不同,温度5~10℃时,不能超过2h;温度在10~20℃时,不允许超过1.5h;温度在20~32℃时,不能超过1h;室外平均气温低连续5天低于5℃以及温度高于32℃时,不得进行透水混凝土施工[3]。
透水混凝土应摊铺均匀,表面平整度,松浦系数宜控制在1.1。摊铺完成后,采用平整压实机或者钢制滚筒进行压实,使用抹平机对面层进行收面,施工完成的路面,应达到骨料粘结牢固、孔隙分布均匀、透水迅速、表面平整压实、无缺粒坑洞和色差等要求[3]。
4.3 养护施工要点
透水混凝土初凝时间短,施工后基本已经初凝,为保湿与防止污染,施工后在透水混凝土表面覆盖塑料薄膜并均匀洒水,保持透水混凝土表面始终处于湿润状态,洒水只能以淋的方式,不能用高压水冲洒。养护时间应根据混凝土强度增长情况确定,养护时间不得少于14d[3],由专门的人员对养护工作进行看管,保证车辆、行人等不能通行以及覆盖材料的完整性。
4.4伸缩缝施工要点
摊铺完成7天后进行伸缩缝切割,大面积透水混凝土路面,缩缝按4~6米设置,缝宽8~15mm,切缝深度宜为混凝土厚度的1/3~1/2;每隔三道缩缝设置一道伸缝,宽度15~20mm,厚度与路面厚度一致;切缝完成后,使用高压水枪对缝内进行冲洗,然后嵌入弹性嵌缝材料。
结语
透水混凝土施工技术要求更高,平衡透水混凝土强度与透水性的矛盾关系,做出合理的配合比设计是生产合格透水混凝土的重要保证;了解透水混凝土施工技术要点,做好过程质量控制,让海绵城市建设更有“面子”。
参考文献:
[1]张巨松,张添华,宋东升,冉宗良,王文军,郑万荣,金建伟,白洪斌. 影响透水混凝土强度的因素探讨[J]. 沈阳建筑大学学报(自然科学版),2006,(05):759-763.
[2]张朝辉,王沁芳,杨江金,廖佳庆,杨娟.透水混凝土配合比研究与设计[J]. 混凝土, 2008,(06):120-122.
[3]中国人民共和国住房和城乡建设部,透水水泥混凝土路面技术规程(CJJ/T 135-2009),中国建筑工业出版社,2009.11
论文作者:闵智昊,王耀辉,杨康
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/20
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