“海绵城市”研究透水混凝土路面配合比设计及施工技术论文_叶家骏

“海绵城市”研究透水混凝土路面配合比设计及施工技术论文_叶家骏

叶家骏

浙江华东工程建设管理有限公司 浙江杭州 311100

摘要:透水混凝土和普通混凝土相比,具有使雨水透过路面有效补充地下水的功能,同时还具有吸声降噪、缓解城市热岛效应、缓解城市的地下水位急剧下降等诸多优点。透水混凝土是典型的绿色环保、环境友好型生态材料,在海绵城市的建设中大面积使用,效果良好。本文对透水混凝土路面配合比设计及施工技术进行了研究。

关键词:透水混凝土;配合比设计;施工技术

一、前言

透水混凝土又称多孔混凝土、无砂混凝土、透水地坪,是由骨料、水泥、增强剂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形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水、重量轻、高散热的特点。透水混凝土是保护地下水、维护生态平衡、缓解城市热岛效应、促进地表水循环的优良铺装材料,其对人类生存环境的良性发展、城市雨水管理、水污染防治及改善城市发展次生性人居环境问题等工作上,具有特殊的重要意义。

二、透水混凝土路面功能

基于海绵城市建设的要求,透水混凝土路面具有以下几个功能:

1、渗:雨水可以从路面渗透到地下。渗水混凝土选择单粒径骨料,从而形成高孔隙度,对雨水的下渗具有重要帮助;

2、滞:雨水滞留,雨水通过孔隙渗透到土壤当中,渗透并储存到路面面层下20-30cm深的天然蓄水层;

3、净:对雨水的负荷适当消减,为水环境提供保护作用。透水混凝土路面结构相对特殊,孔隙较多,能够防止雨水中的垃圾进入到地下,对雨水起到过滤作用;

4、用:能够实现对雨水的合理利用,推动城市的可持续发展。当城市气温上升,空气比较干燥的时候,在透水混凝土中贮存的水分能够从孔隙当中蒸发出来,进而为路面起到降温作用;

5、排:透水混凝土路面,能够缓解路面排水压力,促使管网投资降低。在透水路面中,雨水渗透较快,路面径流量至少降低60%。通过减缓开始降雨到流出所需的时间,为城市的排水管降低负荷,达到节省管网的目的。

三、透水混凝土路面配合比设计及施工技术

1、原材料选择

水泥使用不低于42.5级普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,水泥进场应有产品合格证和出厂检验报告,进场后应对强度、安定性、凝结时间及其他必要的性能指标进行取样复试,其质量必须符合通用硅酸盐水泥规定。当对水泥质量有怀疑或水泥出厂超过三个月时,在使用前必须进行复试,并按复试结果使用。不同品种的水泥不得混合使用。碎石采用质地坚硬、耐久、洁净、密实,粒径2.36-4.75mm的玄武岩和粒径5-10mm的石灰岩,现场应准备集料筛,筛除不符合粒径的碎石,使用前应对其各项指标进行检测。为使透水混凝土拌合物搅拌均匀,建议使用液态外加剂。生产彩色透水混凝土时应使用无色液态高效外加剂,使用前应对其减水率、泌水率比、含气量、凝结时间差、抗压强度比、收缩率比及匀质性指标进行检测。增强剂使用有机树脂类增强剂。着色剂可以替代部分水泥的无机颜料。原材料的堆放按照方便上料、最节省空间为原则进行放置,水泥、碎石等材料储备的数量为每天施工数量的5倍,增强剂、外加剂、着色剂、封闭剂应存放在专用房间。

2、配合比设计

根据不同的透水混凝土标号进行配合比设计。每立方透水混凝土中水泥用量为430kg-500kg之间。根据不同粒径碎石的紧密堆积密度确定每立方透水混凝土中的碎石用量,一般在1650kg左右。增强剂用量为水泥用量的4%-8%。根据外加剂厂家建议掺量加入外加剂。着色剂用量可根据路面设计要求的外观颜色深浅进行掺配,掺量一般为水泥用量的4%-6%。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据拌合物的状态和配合比中水胶比要求确定用水量,每立方透水混凝土中用水量一般在95kg-110kg之间。各种材料的称量要严格按设计和配合比要求进行,拌合料的状态要控制准确,过干对透水混凝土强度会有一定的影响,过湿对透水混凝土透水系数会有一定的影响。

3、透水混凝土铺筑

透水混凝土运至现场后开始铺筑,为了保证路面平整,必须保证混凝土摊铺均匀,摊铺厚度以模板上标高控制线为准。下面层摊铺平整后,使用电动平板夯进行压实,沉降量为1.5cm,松铺系数为1.25。上面层摊铺平整后,使用混凝土框架式整平机初步压实找平,然后使用磨平机磨平收光,沉降量为1.3cm,松铺系数为1.32。磨平应与摊铺压实同步进行,人工进行上面层补料。待混凝土初凝后,把增强剂,以雾状在混凝土表面均匀喷洒。在透水混凝土面层密封前,需对面层进行清洗晒干,表面干燥24小时后方可进行喷涂封闭剂。封闭剂使用甲苯乳液、丙烯酸溶剂、固化剂按照1:0.5:0.2质量比掺配使用。使用时再进行掺配,不可提前掺配。

冬季施工时,由于气温低需采取有效的维护措施。根据冬季施工天气的情况添加冬施外加剂。混凝土的搅拌要和施工现场及时联系,做到随用随拌,保证工程需要的同时减少混凝土的停放时间。混凝土运输的过程中应该做好防护措施,在上面放置草帘被,使混凝土入模的温度不低于15 ℃,同时与基层的温差不大于5 ℃。在摊铺前应该用草帘覆盖,防止温差过大。尽量在温度合适的时间进行摊铺工作,完成之后添加多层的草帘和塑料薄膜进行保温。安排专业的人员进行测温、养护和保温,保障施工的质量。

雨天施工要缩短战线、分段进行、减少工作量、提前做好措施,准备正常一天施工面积的塑料薄膜;防雨篷搭设应有足够高度,便于施工;摊铺中遇到阵雨时,应立即用塑料薄膜覆盖尚未硬化的混凝土路面;被暴雨冲刷的路面,应尽早铲除重铺;降雨后再开工,应先排除路面基层积水再进行施工。地面潮气严重时,不可进行密封施工。

4、养护

透水混凝土养护宜采用覆盖塑料薄膜和洒水养护,使其在养护期内强度遂渐地提高。采用塑料薄膜覆盖养护的透水混凝土,其全部表面应覆盖严密,并应保持塑料薄膜内有凝结水。透水混凝土在浇筑后1天开始洒水养护,但洒水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面,洒水次数根据现场温度和湿度情况进行控制,应能保持透水混凝土处于湿润状态,日平均气温低于4C°时,不得浇水;透水混凝土养护用水应与拌制用水相同。透水混凝土养护时间应根据施工温度而定,一般养护期为7至14天。

5、后期维护

对于我国北方城市来说,如果冬季维护不当,使透水混凝土道路内部存入大量水分,会导致冻胀使道路破坏。所以,透水混凝土道路的后期维护是一项非常重要的工作。首先制定各个时期的维护计划。其次做好透水混凝土路面的日常维护。包括日常的清扫、封堵孔隙的清理,使透水混凝土道路保持清洁。清理封堵孔隙可采用风机吹扫、高压冲洗等方法。最后透水混凝土使用期间,严禁超过设计负荷的车辆驶入。

四、结语

随着城市化进程的不断加快,大量硬化路面破坏了原生自然环境,城市内涝现象的加剧,如何恢复城市路面的自然透水、保水能力是人们越来越重视的问题,透水混凝土的诞生,成功解决了城市路面积水问题,并改善了路面环境。因此,对透水混凝土路面的研究具有深远意义。

参考文献:

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[4]孟宏睿,徐建国,陈丽红.无砂透水混凝土的试验研究[J].混凝土与水泥制品,2014(2):43-44.

论文作者:叶家骏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期

论文发表时间:2018/7/18

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