透水水泥路面混凝土配合比设计及施工技术

《透水水泥路面混凝土配合比设计及施工技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《透水水泥路面混凝土配合比设计及施工技术（10页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、透水水泥路面混凝土配合比设计及施工技术辐工程应用 2【JI1 年透水水泥路面混凝土配合比设计及施工技术肖菁(南平正诚建设工程检测有限公司,福建南平 353000)摘要透水水泥路面混凝土具有良好的透水性 .能够缓解公路积水和城市环境问题.是一种环保型的混凝土.本文讨论了透水水泥路面混凝土的原材料选择 ,配合比设计及施工工艺,并展望了透水水泥路面混凝土的应用前景.关键词透水水泥混凝土;路面:配合比:施工技术ThemixdesignandconstructiontechnologyofperviouscementpavementconcreteXIAOJing(NanpingZhengChengCo

2、nstructionEngineeringInspectionCo.,Ltd.353000)Abstract:Perviouscementpavenmntconcreteisofgoodperviousness,itcanreleasetheproblemsofhighwayseeperandurbanenvironment,SOitisasortofenviromnentalprotectionconcrete.T lematerialselectinn,mixdesignandcon?structiontechnologyofperviouscementpavementconcretear

3、ediscussed,an dtheapplicationprospectofperviousconcretepavementoncreteareforecastedinthearticle.Keywords:perviouscementconcrete;pavenlent;mixture;constructiontech nology0 引言目前混凝土发展面临的重要挑战.就是要将传统的以消 耗大量资源,能源为代价的粗放型混凝土经营方式,向节约 能源,保护环境,维护生态平衡的方向发展.长期以来,人们 为了达到高强度和耐久性的要求.传统的混凝土始终在追求 其结构的密实性.这种密实的混凝土缺乏透气

4、性和透水性, 对空气温度,湿度的调节能力差,目前城市表面 80%以上的 面积被建筑物和混凝土路面所覆盖,其中城市道路的覆盖率已达到7% 15%.特大城市可能超过20%.造成城市市区的 温度比郊区和乡村高23cC，产生所谓的”热岛现象”而且夏 季集中降雨时,雨水只能通过排水系统排人河流,大大加重 了城市排水设施的负担;此外当路面积水时.常导致交通安 全事故发生,雨水长期不能渗入地下,使城市地下水位下降, 影响地表植物的生长.城市绿化面积减少,造成城市生态系 统失调.传统的混凝土已不能同时满足结构强度,耐久性与 其环境友好性的需要,欧美,日本等一些发达国家,从20世 纪 80 年代起开始研发了透水

5、性混凝土材料. 并将其应用于 广场,步行街,道路两侧和中央隔离带,公园内的道路及停车 场等,增加了城市的透水,透气空问.对调节城市微气候,保 持生态平衡起到了良好的效果.本世纪初,我国相继开展透 水水泥路面混凝土的试验研究,并逐步在土木工程领域得到 试点.透水水泥路面混凝土作为一种新的环保型,生态性的 道路材料,具有透水性,透气性,抗滑,降噪等生态环保和行 车安全等特点,是具有道路交通发展前景的新型多功能材 料,己受到国内外土术工程界的瞩目.1 透水水泥路面原材料选择及配合比设计透水水泥路面混凝土 (perviouspavementconcrete)是南?56? 粗集料及水泥基胶结料,相互粘结

6、.经拌合形成的具有连续 孑L隙结构的混凝土.在国外也被称为多孑L混凝土(porous- concrete)或无砂大孑 L混凝土 (unsandedmaerovoidconcrete). 美国混凝土协会2002 年将透水水泥路面混凝土描述为”一 种由水泥结合而成的开放级配混凝土”.日本混凝土协会 2004 年对透水水泥路面混凝土的描述为”拥有连续孑隙率约 20%fl1 混凝土”.实质上它是由集料,胶结材料,水及添加剂等 拌合成混合料.再经特殊工艺制成的非封闭型的多孑的混凝 土材料.1 原材料(1)水泥.水泥是影响透水水泥路面混凝土强度的另一 重要因素,包括水泥种类,组成,水泥的强度等等.透水水泥

7、 路面混凝土是由水泥包裹的集料通过相互达接形成的一个 多孔结构,水泥强度是透水水泥路面混凝土中最薄弱环节. 为保证透水水泥路面混凝土的强度，应采用>142.5MPa强度 等级的水泥.为提高抗折强度和减少路面囚磨蚀产生的粉尘 和碎屑,宜采州抗折强度高且耐磨性好的水泥,要求 CF 含 量较大，一般超过16.0%.在保证最佳用水量的前提下，适当 增加水泥脂量,这样能够增加集料周围水泥浆膜层的稠度和 厚度,可有效地提高混凝土的强度.但水泥用量过大会使浆 体增多,孔隙率减少,降低透水性.通常透水型混凝土的水泥 用量在320460kg/m，水泥浆浆体的量以充填总空隙体积的 30%70%为官(2) ，

8、bJJtl 利.主要用于稠整混凝土的凝结时间和减少水 的用量，在相同孔隙率的情况下可以提高混凝土的强度外 JII 利的朋量以水泥和集料不离析，水泥能包裹住集料为最 佳，应优先选择树脂系减水刺.第3期(总第:2朗)工程应用曩(3) 集料，壤料是影响透水水泥路面混凝土强度崾素,主要包括破碎J艺，级陀，粒侄，简-强发对于适水性而 言，醇千L隙率大有利于透水.对强度而言住粗集料相1百接 触而形成的双凹糟与结面上，水泥浆厚度越厚，粘结点越多，粘 结就越牢周.强度越高.南于透水水泥路面混凝土肘强度要 求不高,容易达到强度和透水的统一性.资料显示透水水泥 路面混凝土宜采用反击破碎工艺，针片状小于1O%的粒径

9、在 2.413.2mm 级配石灰或化岗岩,即能满足强度,又能保证 透水性.In,混凝土所川的集料总量取集料的紧密堆积密度 的数值.大致住12001600kg，主要采用粗集料，若要川细集 料,则其用量般控制在20%以内.1 ，2配合比设计 南于透水混凝土和普通混凝十在结构上有很大的差异, 因此采用传统的混凝土配合比设计方法不能满足多孔混凝 土的大空隙率的特性.目前多孔混凝土的配合比设计基本思 路类似于碾压混凝土的填充包裹理论.填充包裹理论中碾压 混凝土有液相变为同相的理想条件是:砂的空隙恰好破水 泥浆所填充;粗集料的空隙恰好被砂浆所填充，凝固后形 成坚固的密实整体.根据透水水泥路面混凝土所要求的

10、孔隙率和吸声特性, 可以将这个理论改为:粗集料在紧密堆积的情况下.被水泥 浆等胶凝材料均匀地包裹粘结在一起.凝固后形成了多孑L堆 积的结构,剩余的空隙变成混凝土内部连通的孔隙.根据透水水泥路面混凝土所要求的孑L隙率和结构特征， 可以认为lm,混凝士的表观体积由集料堆积而成.因此配合 比设汁的原则是将集料颗粒表面用水泥浆包裹,并将集料颗粒互相粘结起来.形成一个整体.1H透水水泥路面昆凝土的重量应为集料的紧密堆积密度和单方水泥朋量及用水量之 和,大约在18002100kg的范围之内.根据这个原则,可以初 步确定透水水泥路面混凝土的配合比.(1) 目标连续孑L隙率.透水水泥路面混凝土目标连续孑L 隙

11、率一般在10%25%区间,在其他条件相同下,随着连续孔 隙率增加透水水泥路面混凝土强度逐渐下降.(2) 水灰比.水灰比既影响混凝土的强度.又影响其透水性.水灰比过小,浆体太碉,水泥浆难以均匀地包裹集料颗 粒,使其难以正常成型,会使强度降低.水泥浆太厚,易堵塞 孔洞,透水性降低.如果水灰比过大,浆体太稀,流动性大,水 泥浆会从集料颗粒上淌下,造成粘结水泥太少,集料之问粘 结面积太小.形成不均匀的混凝土组织,既不利透水.也不能 保证混凝土的强度.一般透水水泥路面混凝土的水灰比介于 0.250.45 之问.在实际配制中常根据经验来判定水灰比是否 合适.如水泥浆在集料颗粒表面包裹均匀,没有水泥浆下滴

12、现象.而且颗粒有光泽,则说明水灰比较为合适,反之需要调整.由于透水水泥路面混凝土受透水系数和强度的双重制约,透水系数增大,强度相应降低;强度提高,透水系数相应 减少此.应尽量达到强度和透水性的统一.各种材料的用 量要严格地控制在一定的范侗,通过定的试验筛选,达到 较&f的硝【Ef掂以L91j,?一毗1-i带jl越望(:0(:30的昆 凝:E溉I1J茼足要求1.3 混凝土性能透水水路面凝t的强度受多种I素的影响,有原材料的性能（如水泥品种与环号，集料种弓级.外JJ制性能 等）,水灰比，孑L隙率，成型方法和养护条件等方而的影响庄 实际应用中根据透水性混凝土川途的不If强度有不的 要求,1匕

13、盘【IJ【_j于植生护坡的对强度要求不高，强度达到10 20MPa 就可以满足要求:用于路肩和路面砖的抗强度要达 到25MPa;用于人行道和轻交通的要达到30MPa.住配合比 设汁时,根据实际川途选取合适的强度等级及连续孔隙率等 技术指标.其主要混凝土性能指标见表1.表1 透水水泥路面混凝土性能指标2 透水水泥路面混凝土施工工艺2.1 混凝土搅拌制度 与普通混凝土相比,透水水泥路面混凝土的水胶比低, 单方H=I水量小，为了达到集料表面均匀包裹上胶结材.建议 采用以下搅拌制度:集料和70%的拌合水，搅拌lrain:加入 50%胶凝材料,外加剂，搅拌1rain:加入剩余的5O%胶凝材料 和3O%的

14、拌合水.搅拌2min.2.2混凝土浇筑 透水水泥路面混凝土对集料的要求较高.搅拌工艺特 殊,一般情况下可以采用自落式或强制式搅拌机.其装卸可 以采刚混凝土灌车直接下料或斗车装运.透水水泥路面混凝 土施工时.首先按设计要求完成路基和碎石基层准备.一般 路基压实达92%95%密实度;铺设土工布和碎石层.碎石分 层铺设压实，每层厚度15cm左右;支模;在碎层表面喷雾， 保持潮湿;在浇注之前,路基必须先用水湿润,原是透水性 混凝土中的搅拌水量有5艮,如粜路基材料再吸收其中部分拌 合水,就会加速水泥的凝结，减少Jr=j于路面浇注，振捣，压实 和接缝的时间,并且快速失水会减弱集料问的粘结强度. 由于透水水

15、泥路面混凝土拌和物比较干硬.用一般的铺 路机铺平即可.在炎热气候下或夏季,浇筑的混凝土中温度 很高,水分蒸发述度加快,对混凝土性质很不利.失水造成的 裂缝宽度可达0.13ram，长度最K吖达ln1以上.美国混凝土 会认为.住下列温度和湿度的联合怍川下,混凝土有出现 塑性丹裂的危险:41C，相对湿度小于90%;350（:，相对湿 度小于70%;24C，相对湿度小于30%（下转第93页） ?57?第3期（总第i22期）节能与环保一砂浆度 35mm图5交接处的阴角处理（4）内外墙交接处理:在内墙部分距交接点500ram处砂浆搓成 45.斜面，表面用保温材料搓平（见图 6）.3 成品保护(1)门窗筐,

16、管道,槽盒上残存砂浆,应及时清理干净.(2)玻化微珠保温砂浆在凝结前应防止水冲,撞击,振动 和防晒.(3)严禁使用过时灰.(4)各抹灰层硬化前禁止水冲浸泡,撞击和挤压.(5)施工人员应遵守安全规程.施工人员应经过培训上 图6 内外墙交接处理I-JU岗.4 结语 在工程的外墙内保温中采用玻化微珠保温砂浆.可有效 地避免开裂,起皮和空鼓现象.并且保温隔热性能好,粘结性 好,早强快干,同时减少了保温与抹灰分开的施工工序,可以 省去主体抹灰砂浆.直接施工于基层面上.找平层与保温层 合二为一,使施工周期明显缩短,降低了工程成本.玻化微珠 保温砂浆施工工艺的适用范围广,可用于内外墙保温,屋顶 保温等.特别适用于旧建筑物的保温隔热改造工程.具有较 高的推广应