透水混凝土十篇

时间:2023-04-02 12:18:52

透水混凝土

透水混凝土篇1

【关键词】透水混凝土;抗压强度;劈裂抗拉强度;透水性

1、引言

透水混凝土又称多孔混凝土,也可以叫做排水混凝土。是由欧美、日本等国家针对其城市道路的路面缺陷而开发使用的一种铺装材料。运用生态透水混凝土技术生产出来的通透地面,具有良好的透水性,能够迅速收集雨水,补充城区日益枯竭的地下水资源,提高地下水储量并减轻市政管道压力,缓解“热岛现象”传统混凝土铺成的路面,雨水难以下渗,很快形成地表径流排走。不透水的路面缺乏对城市地表温度、湿度的调节能力,地面易干燥,扬尘污染严重,而且雨后水分快速蒸发,空气湿度大,夏天使人闷热难受,形成城市中的“热岛效应”。此外,传统的混凝土地面使地表植物生长困难,有的树木甚至因根系缺水而倒伏、死亡,从而丧失生态作用。本项目主要是研究透水混凝土的性质,通过破碎混凝土废物回收重新利用的方法来改变传统混凝土的浪费不可利用的现状,体现了绿色环保和可持续发展的观念。

2、原始材料试验

2.1 水泥

本次试验采用的水泥为PO32.5普通硅酸盐水泥,经过凝结时间、胶砂强度等性质的测定,该水泥

满足32.5水泥的要求。

2.2 骨料

2.2.1 粗骨料堆积密度和表观密度

根据混凝土骨料试验规程,测出粗骨料的堆积密度密度为1401.2Kg/m3,表观密度采用容量瓶法,测得表观密度为2877.5 Kg/m3。

2.2.2 骨料筛分试验

2.2.2.1 碎石

本次试验采用的碎石粗骨料筛分试验结果见表1。

2.2.2.2 破碎混凝土骨料

将废弃的混凝土块用混凝土破碎仪破碎后进行筛分,筛分试验结果见表2。

破碎骨料取用范围2.36-16,区域中颗粒集中在2.36-9.6区域,级配一般,但与粗骨料混合使用可以弥补粗骨料在2.36-4.75的不足。

3 配合比设计

3.1 设计方法

透水混凝土图的配合比设计国家没有明确的设计方法,参考前人研究设计方法,本试验采取以下设计方法。

3.1.1 设计基本思想

透水混凝土是一种大孔径混凝土,利用粗骨料形成骨架,水泥和水的混合物对骨架进行填充,这样既能保证一定强度,又可以保证孔隙率来透水。

3.1.2 设计具体步骤

(1)根据粗骨料堆积表观密度ρg乘以折减系数0.98,算出每立方混凝土骨架需要的粗骨料量;

(2)拟定目标孔隙率P目,实际孔隙率与目标孔隙率之间的差值就是需要水泥和水填充的体积;

(3)拟定水灰比W/C;

(4)使用体积法,计算出水,水泥,骨料的用量。公式C/ρc + W/ρw =(P 实-P目)×1000

3.1.3 数值取用

透水混凝土的强度主要受水泥强度和骨料坚硬程度影响,本次实验的骨料为硬的近正方体的角砾,水泥为PO32.5普通硅酸盐水泥。

透水混凝土的透水性主要通过混凝土的连通的孔隙达到,因此连通孔隙的孔隙率很重要,在透水混凝土设计的过程中,透水混凝土的设计思想是由骨料构成混凝土的骨架,由水和水泥将空隙填充,最后达到目标的孔隙率。因此对水灰比和骨料的级配区域有特定要求。水灰比一般在0.25-0.4,根据前人经验,0.31为最佳水灰比,本次试验做了一组水灰比0.4和0.31的对比试验。骨料的级配,对于骨料首先要求要级配良好,本次实验的骨料级配良好(详见筛分实验),其次对骨料的级配区域有要求,根据前人经验一般取在2.36mm-12mm较为恰当,本次由于实验室器材限制,故取2.36mm-16mm的级配区域。

3.2 配合比

根据以上计算思路,本次试验共设计了五组配合比,详细数据见表3和表4。

4 混凝土立方体抗压强度和劈裂抗拉强度试验

根据以上配合比设计,经过拌合混凝土,制作试件,28天标准养护后,测定其立方体抗压强度和劈裂抗拉强度,具体数据见表5和表6。

表4 普通混凝土和掺入破碎混凝土后的混凝土强度

注:由于第一组实验时拌合用量不足,截面高度偏小,故结果偏大,取值为缩小结果

根据上述混凝土强度试验结果可以看到

(1)通过1,2组对比可得,透水混凝土强度水灰比0.31优于水灰比0.4;

(2)通过1,3组对比可得,在破碎骨料用量较小的情况下,混凝土抗压强度无明显改善;

(3)通过1,3,4,5组对比可得,当水灰比为0.31时,无论是否掺破碎骨料,混凝土的抗拉强度都比同等级(C25)普通混凝土好;

(4)通过1,4,5组对比可得,当水灰比为0.31时,破碎骨料为15%即以上时,抗压强度明显好于不掺破碎骨料混凝土,接近C30的要求;

(5)通过1,3,4,5组对比可得,在一定限度内,破碎骨料越多,混凝土的抗拉强度越好,混凝土的抗压强度越高。

5 混凝土抗渗试验

5.1 抗渗试验试件成型及抗渗数据

抗渗试验试块为φ150高150的圆柱形试块,每组试验3个试块。经混凝土拌合,成型后养护28天,采用采用混凝土抗渗试验仪,对透水混凝土的抗渗性进行实验。试验前一天取出试块,用石蜡进行封边,用压力机将石蜡封边的试块压入金属试模,并将试块和模具之间的缝隙密封处理,防止水份从缝隙渗透。设定仪器,每8小时读一次数。

表5 抗渗试验数据

注:从第二组开始,确认必然有试块会在未达到0.1MPa前渗水,故在括号中记下在渗水时的具体压力。

5.2 抗渗试验数据处理

参考公式: K=(mDm 2)/2ΣTH(cm/s) [2]

式中:m――混凝土空隙率;Dm――平均渗透高度(cm);T――恒压渗水时间(S);H――压力水头

本次实验混凝土空隙率根据前人经验大约都在5%,都直接被渗透故平均渗透高度都是15cm。加载过程中渗水时间T类比恒压渗水时间,加载过程中渗水时间T等于加载压力时间,和压力大小成正比,看作T=αP;同时压力水头也与压力大小成正比,看作H=βP。同一台机器加载压力速度相同,即α为定值,又因为压力水头是把压力大小转化为水头高度,截面面积,当地重力加速度,水密度都为定值,所以β也是定值。

因此容易得到透水系数和压力的平方和的倒数成正比,从而得出出每组混凝土的透水系数K的关系,详见表10。

6 结论

通过以上试验相关数据可以得出,破碎骨料无论是对透水混凝土的抗压强度和劈裂抗拉强度,还是透水能力都有改善效果,当破碎骨料用量达到15%左右时,改善效果较明显。因此,可以在工程实际中采用破碎混凝土替代部分骨料拌合透水混凝土,节约一定数量的骨料用量,节约工程造价,从而体现了绿色环保和可持续发展的理念。

课题来源:2014部级大学生创新项目一般项目,项目编号:201411122008Z

参考文献:

[1] 张朝辉,王沁芳,杨江金,廖佳庆,杨娟.透水混凝土配合比参数选择及设计方法研究[J].混凝土,2008,(6):120-122

[2] 颜承越. 混凝土渗透系数与抗渗标号的换算[J]. 混凝土.1993,(3):18-20

[3]GB/T 50082-2009,普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准[S]

[4]CJJ/T 135-2009,透水水泥混凝土路面技术规程[S]

作者简介:

第一作者:苏凯,男,1994----,本科生在读,研究方向:土木工程。

透水混凝土篇2

建筑垃圾中又同时存在大量可再生利用的组分,如:废钢材、废木材、废玻璃等。因此,如何资源化利用建筑垃圾已经成为建筑行业和环境保护部门所面临的一个重要课题。将废弃混凝土用来再生循环生产混凝土对节省能源和资源,保护生态环境具有重要意义。本文主要讨论了再生骨料透水性混凝土相关问题,对于提高我国绿色建筑水平具有一定帮助。

2、再生骨料的基本性能

骨料包括粒径较大的粗骨料和粒径较小的细骨料,其通常占混凝土总体积的75%以上,是混凝土的重要组成部分。骨料不仅构成了混凝土的骨架,而且在很大程度上决定着混凝土拌和物的性能,硬化混凝土的力学性能与建筑物的耐久性能。对大量废弃混凝土进行循环再利用已成为混凝土是否绿色化的标志之一。

再生细骨料的基本特性主要包括:再生细骨料的尺寸一般为0.075mm-4.75mm,再生骨料中主要包含有砂浆体破碎后形成的表面黏附着水泥浆的砂粒、表面无水泥浆附着的砂粒、水泥石颗粒、砖粉和未发生水化反应的水泥颗粒以及破碎过程中产生的少量石粉。

再生粗骨料的基本特性主要包括:再生粗骨料一般包括表面包裹有部分砂浆的石子、少部分与砂浆完全脱离的石子、一部分砂浆颗粒。再生粗骨料一般棱角较多,且表面较粗糙,其质量是不均匀的,因为在再生骨料再加工的过程中会形成一些片状颗粒,且其内部往往会产生大量的微裂缝,因此,其基本特性与天然骨料有较大差异。再生骨料尺寸为大于4.75mm的颗粒,粒径范围可以按有关标准确定,再生粗骨科中也常含有一些有害杂质,如粘土、淤泥.细屑等。它们会黏附在再生骨料的表面,妨碍水泥与再生骨料的粘结,降低混凝土强度。同时还增加再生骨料混凝土的用水量,从而加大再生骨料混凝土的收缩,降低抗冻性和抗渗性。所以,在使用前必须对再生粗骨料进行冲洗、过筛处理将有害杂质清除。它们的含量可以参照天然骨料混凝土的标准JGJ53-92。

3、再生骨料透水性混凝土结构分析

3.1 再生骨料透水性混凝土的结构特征

与普通混凝土相比,再生骨料透水性混凝土实质上是一类非封闭性的多孔混凝土,它的内部具有大量的连通空隙以保证水能够迅速透过,不论从外形还是内部结构,再生骨料透水性混凝土与其都具有明显的不同之处。不论两者的骨料粒径的大小,单从外观来看,混凝土表面就具有很多可见的孔隙,这与密实、平滑的普通混凝土外观是有很不同的。

3.2 再生骨料透水性混混凝土的结构模型

透水性混凝土的渗透性主要是由于其内部连通孔隙的存在。孔是混凝土微结构中重要的组成之一。孔主要存在于硬化胶凝材料、骨料及硬化胶凝材料与骨料的界面上,分原生孔腺和次生孔隙两类,后者多由前者发展而成,这些孔在混凝土中形成网络分布并受内外条件影响而变化。但是普通混凝土中的孔归根结底主要由凝胶孔和毛细孔组成,而要达到快速透水,仅靠这两种孔是远远不够的,因此,透水性混凝土就需要一些大尺寸的孔,这种大尺寸的孔用眼睛就可以看出。但具有大孔这个单一条件也不能说明混凝土的渗透性好,Abbast明确指出,混凝土的渗透性与孔隙率相关,但两者之间并不是简单的函数关系,其渗透性高低一丰要取决于内部孔隙的连通状况及渗透路径的曲折性,即孔结构的特征。

要使其具有一定的强度,再生骨料与浆体之间,浆体与浆体之间必须有很好的粘结,并且被浆体包裹的再生骨料之间也应有较好的排列,再生骨料透水性混凝土骨料问的实际排列,每个再生骨料与其它骨料问均有几个点的接触,接触点越多,强度越大,但实际透水性则下降,这与实际试验结果是一样的,随着粗骨料粒径的增大,骨料制接触点减少,混凝土抗压强度降低,透水性上升。再生骨科透水性混凝土中,水泥浆体、界面和再生骨料三个环节的性质接近均匀(称之为再牛骨料透水性混凝土的个体)。于是,每个个于空问网格的交点处,个体与个体之间由于外层水泥浆体的胶结形成再生骨料透水性混凝土的骨架,和处于界面处的大的连通孔隙一起构成整个再生骨料透水性混凝土填充于空间网格之中。

4、透水性混凝土的应用示倒

随着经济的发展和现代化建设的进程,许多城镇被钢筋混凝土房屋、大型基础设施及各种不透水的场地和道路所覆盖。有资料表明,我国城市道路的覆盖率巳达到7%-15%,特大城市可能超过20%。在为人们提供便利的同时,这些不透水的地面给城市的生态环境带来许多负面影响。随着人们对城市生态环境认识的逐步提高,为了有效缓解城市不透水硬化地面对城市生态造成的负面影响,使城市与自然协调发展,走维护生态平衡的可持续发展道路。一些大中城市在政府部门的重视和引导下,透水性铺装开始应用于河道护坡、城市广场、公园和人行道等工程中。

4.1 透水性混凝土在城镇河道护坡中的应用

传统的城镇河道整治.一般采用单纯的工程措施护坡,主要有浆砌或干砌块石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土块体护坡等,护砌型式多为梯形或矩形断面。这些结构形式的护坡,在保持岸坡的结构稳定性,防止水土流失以及防洪排涝等方面,起到了一定的作用。但是它们在不同程度上,对景观、环境和生态均产生了不良的影响,造成了水体与陆地环境的恶化。

鉴于护坡材料对强度的要求不高,一般C10到C15就能满足应用要求,将透水性混凝土应用于护坡,不仅具有传统护坡在保持结构稳定性、防止水土流失及防洪排涝等作用外,还能打开地下水补充通道,使城镇地下水位难以得到补充。或将透水性混凝土应用于城镇景观岸边的人行路而。

4.2 透水性混凝土在人行道路上的应用

随着经济的发展和城市建设步伐的加快.现代城市的地表逐渐被阻水材料所覆盖,形成生态学上的“人造沙漠”。透水人行道可以提高降水资源的利用率,改善雨天行走的舒适性,调节环境温度,符合国家提出的建设安全环保型、节约型社会的要求。

北京市路政局于2005年立项开展了“北京市城镇透水人行道应用研究”,在北京市铺筑了试验路,取得了成功的应用经验。为了推动透水人行道的应用,北京市路政局编制了,“北京市透水人行道设计施工技术指南”,技术指南中是从限制车辆通行和停留角度限定了透水人行道适用范围。按北京市现行有关规定人行道是方便行人通过的道路,不允许行驶和停放机动车,同时,提出了适台北京地区特点的环保透水人行道结构设计,为北京市以后透水人行道规划、设计、推广应用,提供完整的评估参考依据。

此外,上海市市政工程管理局在2007年12月20日了。“透水性水泥混凝土人行道应用技术规程”,为透水性永泥混凝土人行道在上海的应用提供了技术依据。

透水混凝土篇3

[关键词]透水混凝土;路面铺装;渗透;城市内涝;削减地表径流

中图分类号:U416.216 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0215-01

1.背景资料

随着城市规模的扩大和结构的变化,城镇地表逐步被钢筋混凝土房屋、大型基础设施、各种不透水的场地和透水性极差的混凝土路面所覆盖,尤其是城市内涝、地下水位下降、热岛效应等问题日益突出。透水混凝土是一种生态环保型混凝土,具有连续的孔隙、良好的透气和透水性。透水混凝土路面铺装可以补充地下水,缓解城市内涝,吸声降噪,改善城市热环境,具有良好的环境效益和社会效益。对透水混凝土路面铺装的深入研究有助于该绿色基础设施的应用与发展。随着透水混凝土应用范围的扩大,从2009年开始我国出台了一系列规范和标准,如CJJ/T 135―2009《透水水泥混凝土路面技术规程》和标准图集10MR204《城市道路―透水人行道铺设》等。

2.透水混凝土的微孔结构

透水混凝土的特点是采用单粒级粗骨料作为骨架,水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面,作为骨料颗粒之间的胶结层,形成骨架――具有孔隙结构的多孔混凝土材料,由于集料级配特殊,形成了蜂窝状结构,或称为米花糖结构。由图1可以看出,透水混凝土是粗骨料颗粒间通过硬化的水泥浆薄层胶结而成的多孔堆聚结构,内部含有较多的孔隙,且多为直径超过1mm的大孔,因此具有良好的透水性。

3.透水混凝土的路面结构

将透水性混合料直接摊铺在路基上,经压实、养护等工艺构筑而成的路面即为透水混凝土路面。透水性混凝土路基应稳定、均质,以保证雨水能够顺利渗透。与传统的封闭性路基结构相比,透水性混凝土路基是开放式的。图2是典型的透水混凝土路面结构示意图。各个结构层的功能列于表1。

4.目前透水混凝土应用存在的问题分析

问题表现在:1)耐久性差。透水混凝土的蜂窝状结构,使其抗压、抗折性能较差;透水混凝土表面孔隙率大,容易受到空气、阳光和水的侵蚀,所以其耐久性也有待提高。2)易堵塞。由于透水混凝土结构松散,孔隙率大,因此易被颗粒物堵塞。然而其各种优良性状都是依靠孔隙渗水来实现的,一旦孔隙被堵塞,其优点将得不到有效的发挥。3)不易维护。透水混凝土铺装作为新型措施,从技术层面来看还没有有效的维护方法。如当遭遇风沙天气后,细小的沙尘将透水混凝土孔隙占据,铺装渗透效果大大降低,但缺乏相应维护措施。4)推广力度不足。目前,透水混凝土路面已在一线城市得到有效推广应用,但在二、三线城市还没有得到充分重视,还需要进一步加大推广力度。

5.今后增大透水混凝土路面应用的效应分析

(1)透水混凝土路面对于补充地下水和保障水质起到了重要作用。地下水是城市供水水源的重要补充,而降雨又是地下水的重要来源,但是不透水路面却阻断了降雨下渗,使得大部分降雨通过城市排水管网排出,造成地下水得不到有效的补充,使地下水水位不断降低,形成了地质学上的“漏斗型”地下水位,进而引发地面下降,沿海地区还会导致海水倒灌。另外,地表径流过程中会携带大量污染物,其进入自然水体后,必定会加重自然水体的污染程度。而透水混凝土路面通过自身与地面下垫层相连通的渗水路径使径流渗入下部土壤,以维持地下水水位稳定,防止水位下降,从而避免了由于地下水位下降而引发的地面下降的问题。(2)能够吸声降噪。由于透水混凝土特有的多孔结构,当声波打在其表面时,声波引起小孔或间隙内的空气运动,紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢,在摩擦力和空气运动粘滞阻力的作用下,一部分声能转变为热能,从而使声波衰减;此外,小孔中空气和孔壁的热交换引起的热损失,也能使声能衰减。(3)可以改善城市热环境。透水混凝土路面由于具有与外部空气及下部透水垫层相连通的多孔构造,其地面下垫层土壤中丰富的毛细水通过自然蒸发和蒸腾作用能够使地表的温度降低,从而有效地缓解了“热岛效应”。(4)可以改善生态环境。城市不透水路面铺装破坏了原有的自然生物环境,而透水混凝土路面铺装因具有良好的渗水性及保湿性,既兼顾了人类活动对于硬化地面的使用要求,又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势,减轻了对大自然的破坏程度,使透水混凝土路面以下的动植物及微生物的生存环境得到有效的保护。(5)能够削减地表径流,即相对于不透水路面,透水混凝土路面可以增大雨水的入渗量,使城市地表径流系数减小,雨水汇流速度减慢,从而使城市降雨径流总量减少、径流洪峰延后,使洪水过程线从之前的峰高坡陡改变为峰低坡缓,对于防止城市内涝有着举足轻重的作用。(6)将透水混凝土路面和雨水收集利用系统集成,能够将透过路面的雨水进行收集、储存、净化和利用的透水混凝土路面系统。

透水混凝土篇4

关键词:彩色透水混凝土;施工方法;应用及推广

Abstract: this article with the shenzhen center after road and haihe river (north) municipal engineering construction practice as an example, this paper introduces the properties and color permeable concrete advantages, by a concrete example introduces the concrete construction technology and color permeable method, so that in urban road of application and promotion.

Keywords: color permeable concrete; Construction method; Application and promotion of

中图分类号:U227.4 文献标识码:A 文章编号

透水混凝土又称多孔混凝土,也可称排水混凝土。透水混凝土系统拥有系列色彩配方和不同配合设计的创意,针对不同环境和个性要求的装饰风格进行铺设施工。彩色透水混凝土能够弥补原城市道路路面的缺陷,让雨水快速流入地下,有效补充地下水;并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境的危害;同时,也能够保护自然、维护生态平衡、缓解城市热岛效应;对人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等具有重要意义。透水混凝土的铺装工艺,类似于混凝土的铺装,但又不同于混凝土铺装。

1工程概况

深圳市中心路与后海河(北段)市政工程,工程地点位于深圳后海填海区,后海滨路与科苑大道之间。是一条呈南北走向的城市支路,北起海德三道,南至东滨路。本道路作为城市景观路,按上下行车道分离式设计,道路全长1.4公里。沿途与规划道路、环南路、创业路、登良路等13条道路相交,跨河行车桥5座。因该景观路东面正是第十一届世界大学生运动会开模式主馆场(春茧)——深圳湾体育馆,所以路面采用了彩色透水混凝土。

2彩色透水混凝土技术标准

结合本次工程的实际要求,对彩色透水混凝土的技术标准进行了具体的设计,并对其材料的组成指标和配比进行了确定:

2.1彩色透水混凝土材料的组成

彩色透水混凝土是一种较为新型的绿色建材,主要由透水混凝土、专用胶结剂、碎石以及水组成。

2.1.1胶结剂:胶结剂是一种配制透水混凝土专用材料,它是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料,同时配以多种助剂增加强度与粘结力的粉状料。它可以根据需要加入无机耐候颜料,使其和碎石、水按一定比例进行混合,进而组成不同色彩的透水混凝土面层。

2.1.2碎石:透水混凝土所用的碎石应具有一定技术指标,本次工程采用二级品标准的高石,其物理性能指标见(表1);碎石颗粒按其颗粒大小范围可分1#、2#、3#三号(见表2);另外,碎石是透水混凝土的主要材料之一,必须控制好其质量。

碎石的物理性能指标表(表1):

碎石按颗粒分号(2级)(表2):

2.1.3水:可使用普通的自来水,没有经过滤的混浊地下水或使用过的不洁水,不可应用于工程当中。

2.2原材料的配合比

原材料的配合比是工程质量的关键,要想保证工程质量,在原材料固定的条件下,要必须控制好原材料的配比。在此次工程中结合在施工现场,我们对原材的配比进行了以下设计:

水:胶结剂:碎石:水泥=113:100:1518:310(按质量计)

其中水泥为42.5mp 硅酸盐水泥

3施工工艺及质量控制

3.1立模

施工人员首先要根据设计要求进行分隔立模和区域立模。为保证质量,在立模过程中,应该严格控制高度、垂直度以及泛水坡度等技术参数。

3.2搅拌

施工搅拌器可根据工程量的大小来选择,在机械搅拌器一定范围内的地面处, 需要设置接料设施,以防止水和物料随处散落。透水混凝土不可采用人工搅拌的方式,可采用搅拌机进行搅拌,搅拌过程中需要按照物料的规定比例及投料顺序进行投料,先将胶结料和碎石搅拌约30秒后,再将规定量的水分2-3次加入,继续搅拌约1.5-2分钟。

搅拌时为保证质量要注意:施工现场须专人负责物料的配比;严格控制水灰比;为使物料能够搅拌均匀,适当延长机械搅拌的时间,但时间不宜太长。

3.3运输

透水混凝土属于干性混凝土料,所以它的初凝时间较短,运输时应该根据气候条件来控制运输时间,尽量将运输时间控制在10分钟以内,并保证运输过程中不会出现停留和散落等现象。

3.4摊铺、浇筑成型

由于透水混凝土的初凝较快,所以摊铺必须及时。对于人行道面,大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺,其松铺系数为1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上,用括尺找准平整度同时控制好泛水度,然而采用平板振动器或人工进行捣实。捣实不宜采用高频振动器,最后用抹合拍平。

为保证施工质量应该注意:松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比,按透水混凝土的干湿度,一般控制在1.1-1.15之间;平板振动器振动时间不能过长,防止出现离析现象;摊铺时尽量快;因为透水混凝土的孔隙率较大,所以水份散失也较快,当气温高于35℃时,施工时间应宜避开中午。

3.5养生:

透水混凝土与水泥混凝土属性相类似,所以在铺摊结束后,也需要进行必要的养生。在对其标高和平整度检查检验合格后,要立即覆盖塑料薄膜,以保持水分。也可采用洒水养生,所有养生期不得少于7d。洒水养生可在透水混凝土在浇注后1天开始,如高温时需要在8小时后开始。但淋水时不能用压力水直接冲淋混凝土表面。养生时间应根据施工温度而定,一般养生期为14—21天,高温时不少于14天,低温时不少于21天,5℃以下施工,养生期不少于28天。

3.6涂覆透明封闭剂:

待到表面混凝土成型干燥后3天左右,需要涂刷透明封闭剂,以增强表面耐久性和美观性,防止时间过长污物堵塞混凝土的孔隙。

4工程质量综合成效

彩色透水混凝土是一种成本低、品质高的路用材料,在经过大量的工程验证以后,充分证明了透水混凝土能够创造一定的经济效益和社会效益。本次工程在施工中对施工质量的严格控制,使彩色透水混凝土的工程质量达到了理想标准。经过严格的施工验收和检测,证明本次工程的质量符合要求。进而保证了透水混凝土的各种使用性能得到高效发挥,使深圳市中心路与后海河(北段)市政工程的工程成效达到了预期标准。

5新技术推广应用情况

透水混凝土路面能够使雨水快速的渗入到地下,不但防止了路面积水带来的不便,还还原了地下水,保持了土壤的湿度透水混凝土所具有的独特孔隙结构,对吸收地面噪音和调节空间温度及湿度具有一定的效果。彩色透水混凝土的生态特征,使其应用范围不断扩大。目前彩色透水混凝土主要应用于路面工程,随着应用范围的推广,在护岸以及排水等领域的应用也逐步增多。随着透水混凝土制作工艺的不断完善,透水混凝土也不再局限于工厂生产,而现场浇注技术也逐步成熟。透水混凝土材料和技术的不断研发与推广,为混凝土技术的不断完善和社会效益的不断提高提供了条件,也使其应用前景更加乐观。

6结语

彩色透水混凝土不但美化了城市景观环境,还提高路面的使用性能。为了保证彩色透水混凝土的性能得到良好发挥,在彩色透水混凝土的施工过程中,应该严格控制好原材料的配合比和施工质量,同时还要加强养护管理。这是笔者在此次工程中的施工心得和体会。

文献文献:

[1]赵恒政.彩色透水混凝土路面施工工艺分析[J].现代冶金 .2010年第3期.85~88

[2]王军.彩色透水混凝土在工程中的应用研究[J].现代商贸工业. 2011年第5期.248~249

透水混凝土篇5

1、知道透水混凝土的体积,还需要了解它的密度是多少,就能够计算出总共的重量。而透水混凝土的密度相对来说要稍微高一些,每立方米的重量大约是3000千克,所以每立方混凝土的重量大约就是3吨左右。

2、而普通混凝土的密度稍微低一些,大概在2000~2800千克每立方米,所以普通混凝土的重量就是2~2.8吨。不同的混凝土,它的重量会不同,主要取决于配比以及密度,受到很多方面的影响。

3、比如选择的是C20的混凝土,每方的重量大约在2400千克左右。C25一方大约是2410千克,C30的混凝土接近了2400千克。

(来源:文章屋网 )

透水混凝土篇6

关键词:混凝土 氯离子 渗透性 试验研究

中图分类号: TU528.1 文献标识码:B

Test Research on Cement Concrete of Resisting Chloride Ion Permeability

Zhao Zhanying

(Guangdong Provincial Academy of Building ResearchGuangzhou510500,China)

Abstract:In this paper, by the different water to binder ratio, without mixed with the mineral admixture, mixed with fly ash、silica fume、fiber and different Coarse Aggregates,performance of concrete resistance to chloride ion penetration.The results show that,The greater water to binder ratio,the worse concrete of resisting chloride ion permeability;mixed with fly ash、silica fume、fiber can improve concrete of resisting chloride ion permeability;The same gradation,resisting chloride ion permeability of granite coarse aggregate concrete better than the limestone coarse aggregate concrete.

Keywords:ConcreteChloride IonPermeabilityTest Research

1 前言

由于水泥混凝土具有生产能耗低、适用性强、使用方便等优点,已成为现代建设工程中无法替代的主要建筑材料。外界的各种因素的影响构成混凝土的原材料中可能潜在着有害因素,而混凝土本身脆性大,抗拉强度低,抗冲击性能差,特别容易开裂,直接影响其抗渗、抗冻、抗化学介质侵蚀、抗钢筋锈蚀等性能,造成混凝土使用寿命大大缩短,同时,混凝土的使用条件和环境因素可能对混凝土构成威胁。因此要求水泥混凝土不仅要有良好的强度性能,还应有优异的耐久性能和适宜的工作性能,以满足目前和未来的混凝土工程的施工需要。

氯离子侵入混凝土内部后,将导致混凝土开裂,影响混凝土的耐久性。氯离子在混凝土中的扩散是氯离子借混凝土中毛细孔孔壁吸附水从高浓度区向低浓度区的迁移。因为氯离子可以同时通过扩散、渗透和吸附等不同机理侵入混凝土内部,并在传输过程中可能有部分氯离子与胶凝材料及其水化产物相结合,所以通过对混凝土氯离子渗透性的研究,能够有针对性地采取措施,提高混凝土的耐久性。

本文通过在混凝土中掺加粉煤灰、硅灰、纤维,使用花岗岩粗骨料等试验,研究不同掺料对混凝土氯离子扩散系数的影响。

2 试验材料

(1)水泥:广东某公司生产的P.0 42.5普通硅酸盐水泥。

(2)粗骨料:花岗岩粗骨料,针片状颗粒总含量3.5%,含泥量为1.2%,泥块含量为0。石灰岩粗骨料,表观密度为2692kg/m3,针片状颗粒总含量4.4%,含泥量为1.5%,泥块含量为0。

(3)细骨料:河砂,细度模数2.74,含泥量1.5%,泥块含量为0。

(4)外加剂:采用聚羧酸高效减水剂,减水率不小于30%,固含量不小于20%。

(5)矿物掺和料:Ⅱ级粉煤灰;硅灰,灰白色粉末、细度小于1μm的占80%以上,比表面积为:20-28m2/g;纤维采用聚丙烯纤维。

(6)拌合水:为自来水。

3 试验方法

本试验采用RCM法测定混凝土的氯离子扩散系数,RCM法如下:混凝土试件尺寸为:Φ100mm×50mm,成型后将2个面打磨光滑,在饱和氢氧化钙溶液真空环境中浸泡18h。将试件置于硅橡胶树脂套内并密封,混凝土切割的新鲜面暴露于阴极液中,将配制好的浓度10%氢氧化钠溶液倒入试验槽内约15cm左右,确定液体不渗漏后,将约300mL 0.3mol/L氯化钠溶液倒入橡胶套中,同时,安装好阴、阳极并通过导线与电气部分连接。先将电压调到30V,然后根据测量电流确定最终电压及加压时间。通电完成后,取出试块,用压力试验机将试块沿轴向方向劈开,在混凝土劈裂表面喷涂硝酸银溶液,15min后混凝土截面氯离子渗透部分明显变白,测量氯离子渗透深度。

本试验采用RCM法测定混凝土的氯离子扩散系数(如图1),RCMT法来源于唐路平博士的方法,但在一些具体细节方面做了改动。

图1 RCM测定仪示意图(尺寸单位:mm)

试件采用φ100mm×50mm的标准试件。试件在实验室制作时,用φ100mm×300mm或150mm×150mm×150mm的试件制成,试验前7d加工成标准试件(是否切除混凝土表层视实际结构情况和施工方法决定),打磨光滑后继续浸没于水中养护至试验龄期。试件在实体混凝土结构中钻取时,应先切割成标准尺寸试件,再在标准养护室水池中浸泡4d,然后进行实验。

实验室温度控制(20±2)℃,试样安装前需进行(120±20)s超声浴处理。

试验采用30V直流电,阳极采用约300ml的0.2mol/L的氢氧化钾溶液,阴极采用含5%氯化钠的0.2mol/L的氢氧化钾溶液,根据初始电流的不同,通电时间为4~168h。

试验结束后,将试件劈开,用0.1mol/L的硝酸银溶液测定氯离子渗透深度,利用公式计算氯离子扩散系数。混凝土氯离子的扩散系数为3个试样的算术平均值。

4 试验结果及抗渗性能影响分析

表1氯离子扩散系数试验的混凝土配比和试验结果

注:除编号4的粗骨料是石灰岩外,其余都为花岗岩。

4.1水胶比用量影响

由图2可知,对于粗骨料为花岗岩的混凝土,对比1、2、3组可知,随着水胶比的增大,其氯离子扩散系数均随之增大,说明混凝土抗氯离子渗透能力随之降低。当水胶比增大时,硬化水泥浆体的毛细孔孔隙率将增大,连通的毛细孔将增多,同时混凝土在拌和时,水会在骨料表面形成一层水膜,使混凝土在水泥浆体与骨料之间形成一个界面过渡区,其内部裂缝和连通孔隙会进一步使混凝土的渗透性增大,从而降低混凝土的抗氯离子渗透能力。

图2不同掺量氯离子扩散系数

4.2掺和料的影响

在粗骨料为花岗岩的情况下,对比6和8组,在水胶比相同的情况下, 掺加粉煤灰、硅灰后,混凝土的抗氯离子渗透性能显著改善,且随着掺量增加,混凝土氯离子扩散系数减小,但当掺灰量为40%时(8组),氯离子扩散系数反而提高了。粉煤灰、硅灰的掺入改善了混凝土内部的微观结构和水化产物的组成,混凝土孔隙率降低,孔径细化,使混凝土对氯离子渗透的扩散阻力提高。当粉煤灰掺量为40%时,氯离子扩散系数反而提高了。其原因可能是:掺入的粉煤灰能发挥密实填充及火山灰活性效应,随掺灰量增加,结构开始得到密实改善,但掺量过高(>40%)时,由于粉煤灰活性较低,二次水化不完全,混凝土的结构依然疏松,造成氯离子扩散系数增加,对改善抗氯离子渗透能力反而造成负面影响。

4.3纤维的影响

从5和7组可知,随着纤维的掺入,提高了混凝土密实性,因此降低了混凝土的氯离子扩散系数。由于第7组中掺加粉煤灰和硅灰后,比表面积大,能很好地填充到水泥浆体的空隙中,从而提高了混凝土的密实性,使得混凝土氯离子扩散系数在所有组别中最小。

4.4粗骨料岩性的影响

对比由3和4组可知,粗骨料岩性对混凝土氯离子扩散系数也有很大影响,对于相同的配合比,3组中的粗骨料是花岗岩,4组中的粗骨料是石灰岩,从结果看,石灰岩混凝土比花岗岩混凝土的氯离子扩散系数大。这主要是因为花岗岩骨料的表而较石灰岩粗糙,与浆体接触史加充分,因此混凝土的密实性得到提高,从而提高了混凝土抗渗性。

5 结语

(1)在粗骨料为花岗岩、随着水胶比的增大,混凝土抗氯离子渗透性越差。

(2)掺加适量纤维可以提高混凝土的抗氯离子渗透性。

(3)复掺粉煤灰、硅灰、纤维可以明显提高混凝土的抗氯离子渗透性,双掺粉煤灰、硅灰也能提高混凝土的抗氯离子渗透性能。

(4)采用花岗岩粗骨料配制的混凝土氯离子扩散系数满足环境条件要求,比采用石灰岩粗骨料的同配合比条件下混凝土的抗氯离子渗透性能要好。

参考文献:

[1] 陈习云等.混凝土抗氯离子渗透性能的试验研究.商品混凝土,2010(12)

[2] 程宇科等. 复合型掺合料高性能混凝土强度与抗氯离子渗透性能研究. 混凝土与水泥制品,2010(06)

透水混凝土篇7

关键词:沥青混凝土,透水病害,水稳定

 

随着高等级公路建设的发展、沥青混凝土路面一跃成为沥青路面的主要形式。沥青混凝土路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、施工期短、养护维修简单等优点。在已建成的高速公路沥青混凝土路面中,大部分路面的使用状况是比较好的。但是一些路段的建设水平并不如人意,甚至发生了通车头几年就出现严重的车辙、开裂、透水等病害,从而不得不进行大规模的维修,造成人力、物力、财力的浪费。根据权威部门的统计,水造成的损害是我国高速公路沥青混凝土路面最严重的早期破坏原因之一,沥青混凝土路面产生透水病害的原因非常复杂,总体来说可总结为混合料水稳定性不强、路面空隙率过大、路面排水措施不利这几方面。沥青混凝土路面透水病害的防治,可以从以下几个方面着手。

1.合理选用路面集料

对于集料的选用,应优先选用孔隙率小、表面粗糙的非亲水性碱性集料。。当地碱性集料取材困难,而远运成本又太高,或者为满足表面层的抗滑性能,不得不采用质地坚硬、耐磨性好的酸性集料时,可用添加消石灰、水泥、或经验证耐高温且具有长期使用效果的抗剥落剂的方法,来提高沥青混和料的水稳定性能。

沥青的粘度对其与集料的粘结强度有重大影响,沥青粘度大则粘结力强。因此,应在综合考虑当地的气候条件和沥青路用性能的条件下,尽量选取活性成份含量高(即酸值大)的沥青。也可对沥青进行改性,以提高沥青与集料的粘附性能。采用改性沥青是提高沥青混合料水稳定性很有效的途径,多年的研究和实践应用都证明,改性沥青与各种性质的集料都有较好的粘附性,基本都能达到四级以上,采用普通沥青不能满足要求时,改用改性沥青一般都能满足要求,一般也不用再采取掺加消石灰、水泥或抗剥落剂的措施。

2.严格控制路面空隙率

沥青混凝土路面空隙率过大是发生透水病害的主要外部条件,而引起路面空隙率过大的原因主要有级配不合理、压实度不够、沥青混合料的离析等,根据不同的原因应采取不同的防治措施。

2.1选用合理级配

我国《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40)对公称最大粒径小于 20mm的混合料,提出了渗水系数的指标要求。在配合比设计阶段,密级配沥青混合料和 SMA 混合料应不大于 120mL/ min 和80mL/min,在施工质量检测时,要求普通沥青路面路表渗水系数不大于 300mL /min,SMA 路面不大于 200mL /min。沥青路面的水损坏来源于水,只有水能渗入路面才有可能引发沥青膜和集料剥离,因此,对混合料进行渗水性质的试验是十分有必要的。

2.2严格控制压实度

压实是沥青混凝土路面施工中最重要的一个环节,压实不足是导致沥青混凝土路面空隙率过大,引起路面透水病害发生的最普遍的原因。一方面,应严格控制混合料的设计空隙率。。另一方面,在于严格控制施工质量,有的工程过分追求平整度,而放松了压实度的要求。规范中又有构造深度的要求,对相当一部分混合料如趁热认真碾压很可能就达不到构造深度的指标要求,出于这两方面的考虑,很多工程对碾压做的不认真,等温度降低了以后采用静碾或较轻的压路机压实。为了使压实度达到规范要求,只能采用各种方式弄虚作假,如降低试件成型温度、试件偏高、油石比偏低都可使标准密度降低,钻孔试件没有彻底干燥则将使实测密度偏大。由于这些原因,施工过程中应该综合考虑平整度、压实度、构造深度,不能过分强调平整度,而应在满足压实度的前提下适当提高平整度要求。应当严格控制施工,认真按规范要求进行,严禁弄虚作假。

2.3减少混合料的离析

由于沥青混合料中集料的不均匀性,沥青混合料在搅拌、运输、摊铺的过程中难以避免的会出现离析现象,离析现象只能尽量减少,而不可能绝对避免。对沥青混合料在装载、运输、卸载过程中所产生的离析还没有很好的解决办法,只能尽量注意装、卸载的方式,减少途中运输时间,在运输途中平稳行驶。在路面摊铺过程中,尽量控制摊铺宽度,摊铺宽度 8m 以下时采用单机摊铺,宽幅摊铺时使用两台同型号的摊铺机梯形摊铺,以避免产生离析现象。

3.防排水设计

沥青路面的水损坏离不开水,如果水不能进入路面也就谈不上路面的水损害,所以以前的路面设计施工中千方百计地封水,试图阻止水分进入路面。实践证明,要想完全防止沥青路面进水是不可能的,封也不可能完全封住。我国路面基层普遍采用半刚性基层,近年来对半刚性基层的强度要求也越来越高,基层越来越致密,现在普遍采用的二灰碎石比水泥稳定碎石透水性更差。水进入路面是不可避免的,基层又不透水,上面层渗入路面的水和冻融的水积聚在基层表面,这样对路面的危害更大。因此,一方面应加强防水,减少水进入路面的几率,另一方面应做好排水,将进入路面的水及时排走。只有这样才能切实降低水损害发生的机率。

3.1封水

在沥青混凝土路面的基层上喷洒透层油后再做下封层,以封闭从路基下上来的地下水、裂隙水;在 表面层下设置封层,大部分是改性乳化沥青的封层,以封闭从路面上渗入的水。在选择做上、下封层的材料时要综合考虑气候地质条件,选择适合工程要求的材料,同时施工时应加强管理,避免施工不当造成的施工期层间污染。

3.2中央分隔带防水

中央分隔带基本分为两种,一种是开放式的,利用绿化分隔双向的交通、视线、灯光;一种是封闭 式的,利用防眩板分隔双向交通、视线、灯光。我国目前绝大部分采用的是开放式。早期的开放式分隔带有一个很大的缺点,绿化浇水有相当一部分会渗入路基路面。为了防止水分的渗入,近年来采取了一些措施来封水,如分隔带底部和周边铺设土工布等。但这些措施并不能达到完全封水的目的。如不能保证排水,可将绿化带改为水泥混凝土或沥青封层。

3.3路表排水

为了能使路面水迅速排出,应设置路拱并确保路面平整度,从而最大限度的减少可能渗入路面内部的水。挡水式路缘石有可能使水滞留在路面上,建议做成平的或取消,采用漫流排水的方式。这就提高了对路肩和边坡的抗冲刷要求,应采取措施提高其抗冲刷能力。

4.预防性养护

沥青路面的水损害的发生是有一个过程的,开始的时候只是局部,如不及时处理就会迅速发展,直至严重损坏。

预防性养护的主要措施是封缝、补坑、稀浆封层和微表处。及时采取措施对路面裂缝进行封堵,就切断了水由裂缝进入路面内部的途径。补坑是对路面坏点的修补,即时补坑防止坑中积水下渗引起水损坏。阳离子乳化沥青稀浆封层可以使沥青路面出现的磨损、老化、微裂缝、光滑、松散等病害迅速得到修复,并起到防水、防滑、平整、耐磨等作用。另外,雪天应及时清除积雪,不能将雪堆在路边,让雪水渗入路面。

预防性养护的各项技术措施可以说已经相当成熟,最重要的是要发现问题及时解决,加强日常巡视,把问题消灭在萌芽,不能等到问题严重了才去治理。

5.加强车辆管理

沥青膜从集料表面的剥落主要原因是空隙中的水在车辆荷载作用下产生的动水压力。车辆荷载和车速对动水压力的大小起决定作用。近年来,随着经济建设的发展,运输压力的增大,超载超速越来越严重,干线公路上 50%以上的货车是超限车辆[41],沥青混凝土路面空隙中水的最大动水压力随车速的增加呈几何级数增长。超载和高速行车对透水病害的发生有很大的推动作用,控制超限车辆对预防透水病害的发生有重要意义。控制超限车辆,主要是按照相关法律法规,加强高速公路入口的检查力度,严格限制超限车辆上路行驶。。

6.结束语

沥青混凝土路面透水病害的发生是一个复杂的过程,影响因素很多。仅从一个方面或较少几个方面出发采取治理措施是不足以防止透水病害的发生的。防治透水病害,就应全面考虑各方面因素,采用合理的综合防治措施,这样才能收到良好的防治效果。

参考文献:

[1]徐世法,季节,罗晓辉,等.沥青铺装层病害防治与典型实例.北京:人民交通出版社,2005.5

[2] 王永东.沥青路面的水损害.湖南交通科技,2005.3

[3]花福明,宫玉福,焦志华.沥青混凝土路面水损害的形成条件及解决措施.黑龙江水专学报,2005.1

透水混凝土篇8

关键词:透水混凝土;施工工艺;;质量监控、施工组织安排。

1引言

高承载透水混凝土地坪具有高承载、高透气透水性、全面的耐久性和补充地下水、调节气候缓解城市热岛、吸噪、吸尘、面层艺术装饰性效果与环境完美的结合等特性,适用于消防车道、观光车道、人行道和各类广场、公园的地坪施工,在许多大中城市得到越来越多的选用。

高承载透水混凝土土是由胶结材料水泥和粗骨料碎石(通常基层颗粒10~25,面层颗粒5~8)和水及专用外加剂按一定配合比拌制而成的不含细骨料的无砂混凝土,属于高强度、低水灰比、干硬性(塌落度0~2mm)、高性能混凝土(即透水混凝土)。成型后有较大的孔隙,有良好的渗透性能。透水混凝土可分为装饰面层透水混凝土和基层素色透水混凝土(即普通混凝土),装饰面层透水混凝土根据配合比及处理方式不同,又可分为彩色透水混凝土和露骨料透水混凝土。

彩色透水混凝土:一般碎石加颜料与水泥、水及专用外加剂按一定配合比拌制而成的透水混凝土,用做面层混凝土,色彩可按要求选择。

露骨料透水混凝土:用打磨后的天然彩色碎石拌制而成的透水混凝土,用做面层混凝土,在摊铺后进行表面处理,露出天然彩石,达到天然质地效果。露骨料品种可按要求选择。

透水混凝土艺术混凝土的施工原理与普通混凝土施工相类似。普通混凝土是级配密实,坍落度大,而透水混凝土只采用骨料碎石、水泥和胶结材料,从而有以下工艺特点:级配疏松,起到透水的目的;坍落度几乎为零,可根据现场或设计图案施工成多造形多色彩的艺术性效果;加入加强剂和稳定剂等胶结材料,可起到高承载效果,适合30吨以下车辆和行人通行。

2工程概况

广州国际生物岛环岛路市政工程一标段的观光车道是采用彩色透水混凝土地坪施工。本标段长2199.634米,道路宽度26米。其中环岛路观光车道透水混凝土艺术地坪宽3米,厚度16cm,透设计承载8吨,属于观光车道。工程结构由以下组成:(1)无色透明密封;(2)40mm厚6mm~8mm粒径C30彩色透水混凝土;(3)120mm厚15~20mm粒径C30透水混凝土。

透水混凝土开工日期2008年11月10日,竣工日期2008年11月5日。施工总工期:25日历天。主要工程量为透水混凝土地坪160mm厚,铺装工程量为13000。

3施工工艺流程及控制要点

透水混凝土地坪的施工工艺流程如下:

地基整平――铺设垫层――铺设砂滤层――支设模板预设膨胀缝透水混凝土配置及浇筑-变形缝留置-铺设透水混凝土面层覆膜养护清洗密封。

(1)地基整平:

严格核对标高,检验基础平整情况。对平整后的基础碾压密实,压实后环刀取样检验地基质量,要求密实系数不宜小于0.93。

(2)铺设垫层:

严格按照施工图要求铺设级配碎石或砂卵石垫层,用压路机分层碾压密实,压实系数按设计要求及相关规范要求进行。

(3)铺设砂滤层:

在垫层上铺设30mm厚中、粗砂滤层找平,适量洒水并压路机或平板振捣器碾压振捣密实。

(4)支设模板:

按标高和图案设计要求支设模板,模板须保证强度要求和设计图案的线条要求,模板上边缘标高须与透水混凝土设计表面标高一致。周边物体遮挡保护,防止污染面层。

(5)预设膨胀缝:

在浇筑透水混凝土之前,如施工面与沥青路、路缘石建筑物边沿、检查井、花池等相接时,应先将道路两侧路缘石等内侧预设膨胀材料(在低于设计标高55mm处粘贴5mm厚50mm宽的泡沫条,其下用柔性材料隔断)。广场铺设时,可结合艺术设计图案留置膨胀缝。

(6)透水混凝土配制及浇注:

①严格按设计要求的强度配比、拌制透水混凝土,骨料、水泥、水、稳定剂、加强剂和颜料的添加方式和顺序要严格按相关规范执行,外加剂及颜料应用电子称计量,搅拌时间控制在3min为宜。

②拌制面层透水混凝土时,应用天平称准确计量各种专用材料,在不同时间段添加不同量的掺和料,搅拌均匀。搅拌不同颜色混凝土的搅拌机不得混用。

③浇注素色透水混凝土,用混凝土摊铺机或平板振捣器振压密实。在不平整处进行材料找补,再次振压找平,对边角处着重振捣密实。

④面层透水混凝土(彩色或露骨料)应与基层混凝土同步浇筑,两层摊铺时间间隔不得超过2h,基层混凝土在间隔期内应覆膜保水。第一次浇筑完成后应与样块或样板段进行色彩对比,合格后方可继续施工。面层透水混凝土用摩擦振动整平机振压密实,孔隙较大部位用人工找平压实,确保工作面的平整度和强度。

⑤面层混凝土摊铺完成后方应进行覆膜结合浇水养护。养护最迟应从混凝土落地后30分钟时进行,至少7天。

(7)变形缝留置:

①纵向缩缝可根据路面宽度平行路中心线设置,最大不宜超过6m;横向缩缝应根据路面厚度、宽度设置,且应横向贯穿路面,最大不宜超过6m一道。

②缩缝宽度可取3~8,深40,可在混凝土摊铺完成后切割处理,也可跳仓施工结合施工缝留置。缝内应填充抗压入性好,与混凝土粘结好的弹性材料。

③膨胀缝设置应按路面设计要求设置,并应贯通到底。缝宽20~25,缝内填充材料同缩缝;膨胀缝应预留,缝边宜做成半径10~15的圆角。

④圆形或曲线多色彩交错的广场,应沿不同色彩交界设置申缩缝。

(8) 铺设透水混凝土面层:

面层透水混凝土(彩色或露骨料)应与基层混凝土同步浇筑,两层摊铺时间间隔不得超过2h,基层混凝土在间隔期内应覆膜保水。第一次浇筑完成后应与样块段进行色彩对比,合格后方可继续施工。面层透水混凝土用摩擦振动整平机振压密实,孔隙较大部位用人工找平压实,确保工作面的平整度和强度。

表面露骨料预处理:当面层为露骨料透水混凝土时,应在摊铺结束后半小时内采用表面处理剂做表面露骨料预处理,随即覆膜养护。预处理后6-8小时(根据养护温度和湿度等因素确定)做表面加工,实现露骨料效果,然后继续覆膜养护。

(9覆膜、养护:

面层混凝土摊铺完成后方应进行覆膜结合浇水养护。养护最迟应从混凝土落地后30min时进行,至少7d。

(10)清洗密封:

对于彩色透水混凝土,应进行密封处理。面层混凝土养护7天后用清水清洗干净,待表面彻底干燥后,将双丙聚氨酯密封剂均匀喷涂于表面,保护工作面,静置8小时后方可开放交通(时间长短可根据现场气温、通风条件等适当调整)。

4材料与设备选用

(1)原材料:

①水泥应采用P・O32.5~P・O42.5普通硅酸盐水泥;面层白水泥应使用P・O42.5~P・O52.5普通硅酸盐水泥,质量符合GB175《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》的规定,并应为高活性低碱水泥,碱含量≤0.6%。水泥应见证取样复试,合格后方可用于搅拌混凝土。

②粗骨料碎石应符合JGJ53《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检测方法》标准要求,基层用10~25粒径,堆积密度1450~1650/m3,针片状颗粒≤5%,压碎指标<6%;面层用5~8粒径彩色碎石回灰色碎石,彩色石子可经机磨,材料指标同基层碎石;粗骨料碎石放射性指标限量≤1.0IRa。碎石进场应具有材质检验合格报告,并与留样一致方可进料。

③混凝土中掺用的外加剂质量及应用技术应符合现行国家标准GB8076《混凝土外加剂》、GB50119《混凝土外加剂应用技术规范》等和有环境保护的规定。外加剂应按规定取样复验。

④拌制混凝土宜采用饮用水;当采用其他水源时,水质应符合国家现行标准JGJ63《混凝土拌合用水标准》的规定。

(2)配套材料

①加强剂(矿物掺合料)符合GB/T18736-2002《高强高性能混凝土用矿物外加剂》。

②稳定剂:主要指标应满足:氨含量≤0.1,抗压强度比≥85%(28d),压力沁水率≤95%;应有出厂合格证或检验合格报告。

③彩色浓缩料(无机颜料)符合GB/T1836-89。

④双丙聚氨酯密封胶符合 Q/HJ154-2002规定。

(3)机具设备:

1)常用机具:压路机、平板振捣器、面层供料车、搅拌机、行走式切割机。

2)专用机具:摩擦振动整平机。

5质量控制体系

(1)质量保证体系

①健全的质量保证体系是实现质量目标的组织保证,应建立以项目负责人为首的质量保证体系,并执行项目质量岗位制。

②项目部设专职质量检查人员及测量、试验人员,负责施工前及施工过程中的质量检查和试验工作。

(2)质量保证措施

①建立健全质量保证体系

建立全员质量负责制的质量保证体系。将工程的各项质量目标层层分配到各部门,落实到人。开工前对所有管理人员及施工队组进行培训。

②特别加强工程材料控制,保证所有进入施工现场的材料为合格品;施工中所用的三材、管材、设备应具有出厂合格证,无合格证一律不允许使用,所有材料应会同甲方、监理共同对进场材料进行外观检验,该做试验的要在指定的试验室做试验,以免不合格的材料用于工程上,造成工程质量的先天性缺陷,进场的材料应进行标识,对合格品与不合格品进行区分。

③严格执行施工交底工作程序,由项目部技术人员负责施工总体交底,施工员负责每道工序的交底工作,所有交底必须由技术负责人审核批准;以事前控制为主,严格进行事中控制,认真落实质量纠正措施。

④总工程师负责监督、落实质量管理工作,提出每项工程的具体质量目标,协调质量与进度,质量与效益的关系,牢固树立质量第一的思想。

⑤专职质量检查员直接受总工程师领导,具体负责在施工程的工程质量检控,监督工长的工作,对进入现场的材料及时取样送交试验室,对未经检查的材料,绝不允许使用,以防伪劣产品被使用造成质量隐患。

⑥施工工长必须清楚各项工作的质量标准、施工规范;及各单项工程的质量控制目标,要在交底单中交待清楚,并随时检查落实情况,对于违规的施工人员立即停止其工作,及时纠正错误。

⑦每个施工队的质量负责人对其所在的施工队所进行的施工工作,实行全天候全方位的质量监管。

(3)质量检查验收制度

①对每个施工部位和每道工序,均由该项目的施工负责人提出书面的技术交底,技术交底单必须包含工程质量检收标准。每道工序完毕后必须由施工队质检员进行自检合格后,填写自检表申请专职人员和工长复核。并交由现场监理检测合格后方可进行下道工序,工长必须及时填写工序质量评定表由专职检查员复核评定质量等级签字认可。建立交接班制度,每天对上一道工序的质量进行评定对于上道工序不合格的,下道工序有权申请项目负责人,责令其返工。

②透水混凝土质量检验内容包括:强度、厚度、透水性。强度应不底于设计要求,厚度误差允许范围在10%,透水系数满足设计要求且不底于2.7/s。

③透水混凝土施工质量可参照GB50164、CJJ-90进行检验,当对试样结果有疑义时,可采用在试验段切取样块或用岩芯取样方式进行,试样切取或钻芯取样应在施工养护7天后进行。

④商品基层混凝土和面层混凝土使用水泥、骨料、外加剂等必须符合施工规范规定。混凝土试块必须按规定取样、制作、养护和试验。其强度评定应符合“混凝土强度检验评定标准”(GBJ107―87)的要求

⑤未尽事宜及验收程序参考《高承载透水混凝土艺术地坪施工与验收规程》(QBZJ/01-2007)。

6 工程施工组织

(1)人力、设备、材料的组织安排

本工程项目施工安排如人力50人,分两组进行两班施工。机械设备据工程内容、工程特点及工程质量、工期要求,按照满足工程需要、充分利用既有设备、适当购买配套设备、短期租用特种大型设备的原则进行机械设备配置。本工程混凝土工程基层采用商品混凝土,主要投入设备有搅拌机2台,机动翻斗车4台,振实平板振动器2台,摩擦式整平机2台。本工程材料计划以总体施工进度计划为依据,考虑适当损耗,按照工程施工进度计划要求编制。

(2)施工过程

由于工程工期较紧,分两班进行日夜施工。先进行基底的排水盲沟施工和侧边构筑物的防水处理,基层的12cm15~20mm粒径C30透水混凝土由搅拌站提供,用自卸车将透水混凝土直接运到施工现场进行摊铺,采用人工摊平,再过振实平板振动器一次。在基层摊铺一段距离后并在两小时内进行面层摊铺,面层为4cm厚6mm~8mm粒径C30彩色透水混凝土,采用现场搅拌,用机动翻斗车转运到施工点,人工摊平后,过摩擦式整平机一次,再配合人工整平和压光,压光后立即覆盖塑料膜进行保湿养护。24小时后进行切缝处理。养护一周后再用双丙聚氨酯密封胶进行无色透明密封处理。

(3)施工中存在的问题

摩擦式整平机振动力较小,同时透水混凝土的坍落度为零,施工的平整度较普通混凝土差。生物岛透水混凝土地坪与车行道的沥青混凝土接缝处防水处理要求较高,设计采用满涂水泥基渗透结晶防水层两层。

虽然本工程的工期较紧,工艺和材料新,但按照工艺流程组织施工,施工全过程处于安全、稳定、优质的可控状态,确保工程顺利完工。

透水混凝土篇9

关键词:水利工程 混凝土 裂缝渗透

1、前言

在许多水利工程建筑物中,混凝土由于其抗压强度高、抗拉强度低、延伸率微小、易产生收缩裂缝等特点,成为了建筑物施工中最常见的建筑材料。同时也正是因为混凝土本身具有的这诸多的优势,促使其在工程应用中成为保证整个工程的整体性能以及抗渗性能的重中之重。通常情况下,一个水工建筑物一旦出现渗漏问题,极容易造成水工建筑物整体性能不佳,功能难以发挥,甚至是给下游居民带来恐慌和威胁。因此就目前的水利工程施工而言,做好混凝土裂缝的控制至关重要,是保证水利工程功能得以发挥的关键所在。

2、混凝土渗透裂缝类型

混凝土是多相复合脆性材料,当混凝土的拉应力大于其抗拉强度,或拉伸变形大于其极限变形时,混凝土就会产生裂缝。混凝土渗透裂缝按位置不同可分为表层裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝;按其开度变化可分为死缝、活缝、增长缝;按其产生原因可分为干缩缝、沉陷缝、温度缝、应力缝和施工缝。本文章主要对其产生原因这一类裂缝作详细讲述。

3、裂缝成缝原因

3.1干缩裂缝产生的原因及预防措施

干缩裂缝的形成主要由外部条件所致,由于混凝土表面暴露在空气中,水分蒸发损失过快,产生的变形较大,而内部水分蒸发损失较小,产生的变形较小,混凝土内外水分蒸发的程度不同导致其变形受到约束,产生了较大拉应力,从而产生裂缝。这样的情况大多出现在混凝土养护结束后的段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。

预防措施

(1)选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。

(2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。

(3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。

3.2沉陷裂缝的原因及预防措施

沉陷裂缝在各种建筑工程中都较为常见,尤其是在混凝土结构物中,其更是经常出现,成为整个建筑工程中最为常见的缺陷之一。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板钢度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45度角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

预防措施

(1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。

(2)保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。

(3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。

(4)模板拆除的时问不能太早,且要注意拆模的先后次序。

3.3温度裂缝产生的原因及预防措施

由于混凝土具有热胀冷缩性质,在施工过程中如果温差变化较大,如混凝土受到寒潮的袭击导致表面温度急剧下降,外部温度明显低于混凝土内部温度时,混凝土将发生变形,产生收缩。如果混凝土表面的收缩受到了混凝土内部的约束,这时将在混凝土结构内部产生应力,而应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生温度裂缝。这样的情况大多发生混凝土施工后期,大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。

预防措施

(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。

(2)减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450千克/立方米以下。

(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

(4)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”,降低混凝土的浇筑温度。

(6)在混凝土中掺加具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

(7)高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。

(8)合理安排工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。

4、混凝土裂缝的处理材料和技术

4.1水泥基渗透结晶型防水材料

水泥基渗透结晶防水材料是水泥、硅砂和多种特殊的活性化学物质组成的灰色粉末状无机材料。这种材料的作用机理是特有的活性化学物质利用水泥混凝土本身固有的化学特性和多孔性,以水为载体,借助于渗透作用,在混凝上微孔及毛细管中传输,再次发生水化作用,形成不溶性的结晶并与混凝上结合成为整体。由于结晶体填塞厂微扎及毛细管道,从而使混凝土致密,达到永久性防水,防潮和保护钢筋、增强混凝上结构强度的效果。这一材料已在水工混凝土建筑物防渗修补中逐渐得到应用,均取得良好效果。

4.2新型灌浆材料

利用环氧树脂和聚氨酯在一定条件下制备出可以形成同步互穿聚合物网络结构的新型化学灌浆材料。该材料综合厂环氧树脂浆材和聚氨酯浆材的性能优点,浆材黏度低,凝结时间可调、强度高。水下混凝土灌浆试块的黏接抗拉强度可达1.05NPa,是一种性能优良,适用性强、适合水下灌浆的多功能新型灌浆材料。

4.3 混凝土裂缝注浆技术

自从坏氧树脂类高分子材料被用于混凝上建筑物裂缝修补工程后,至今它已经成为仅次于钢材和水泥的第三种材料被广泛应用。以往传统方法是靠人工控制将树脂浆液注入裂缝内。当环氧浆液黏度大,裂缝宽度较小时,这种修补方法并不一定十分成功。由日本引入一种“壁可”注浆技术,则是通过橡胶管的弹性收缩压力自动完成注浆,缓慢均匀地灌浆压力可将缝隙中的空气压人混凝土毛细管中,并通过混凝上的自然呼吸作用排出,有效地避免了气阻现象,从而保证了灌浆质量。在无人看管的情况下,注浆管靠内部压力可以持续很长时间自动注浆,需要人工操作的只是用泵将浆液压入到注射管内。

透水混凝土篇10

关键词:均匀设计;非参数回归;透水系数;透水性混凝土

Abstract:Combined with water-permeable concrete permeability coefficient test, introduced the uniform design and non-parametric regression in the study of the application of scientific experiments. In this paper, uniform design of the four factors of 10 in test, control factor for the cement, wollastonite, water cement ratio and water reducing agent, the level of each factor of 10 to test the permeability coefficient of the material, using non-parametric Regression analysis of the test results are analyzed, results showed that the permeability coefficient and a negative linear relationship between water-cement ratio, and the set cement ratio is proportional.

Key words:uniform design;non-parametric regression;permeability coefficients;water-permeable concrete

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

0引言

在科学试验研究中,采用正交试验设计是目前常用的一种试验设计方法。当试验中有个因素,每个因素有个水平时,如果进行全面试验,共有种组合。正交设计[1]是从这些组合中挑选出个试验,其试验的次数随因素水平数的平方而增加,以至于难以进行试验研究。而均匀设计只考虑试验点在试验范围内均匀分布,以寻求通过最少的试验来获得最多的信息,因而其试验次数比正交设计明显的减少,使均匀设计特别适合于多因素和多水平的试验及系统模型完全未知的情况。在试验数据的分析中通常采用参数回归的分析方法,但在回归分析中一般假设回归关系具有特定的函数形式,但在实际情况下,多因素多水平的试验其函数形式是未知的,由于函数形式的选择不当将会造成实际情况与假设的模型出现较大偏差的问题。

基于上述原因,结合透水性混凝土透水系数试验,引入均匀试验设计[1]和非参数回归分析[2]这两种方法。由于影响透水性混凝土的因素和水平较多,利用均匀设计可极大地降低试验的次数,它只需要与因素水平数相等次数的次试验即可达到正交设计的至少做次试验所能达到的试验结果。而非参数回归分析并不事先假设函数形式,而是根据数据的特征寻找特定的函数形式,从而获得了与试验数据结果相适应的函数形式。

1试验设计

均匀设计一般通过均匀设计附表进行试验设计,每一个均匀设计表有一个代号表示为或,其中“”表示均匀设计,“”表示要做次试验,“”表示每个因素有个水平,“”表示该表有列。的右上角加“*”和不加“*”代表两种不同类型的均匀设计表。通常加“*”的均匀设计表有更好的均匀性,应优先选用。

由于影响透水性混凝土透水性能的因素主要有水泥用量、硅灰用量、水灰比及减水剂用量[3],所以本试验主要考虑以上4个因素,每个因素考虑10个水平,如采用正交试验设计则需要做次试验,其试验数量将难以完成。本试验的均匀设计附表选用[1]进行设计,见表1;根据的附表选用了第1、3、4、5列进行试验,见表2;试验设计见表3。

表1 设定的因素和水平

表2 试验组配表

表3 试验设计

3试验过程

透水系数是反映透水性混凝土透水效果的一个重要的定量参数(单位为mm/s),由于国内目前还没有相应的测量透水性混凝土透水系数的标准和检测仪器,所以本试验透水系数的测定采用自行设计的透水仪,见图1、2,并参考了日本混凝土工学协会推荐的大孔混凝土透水性试验方法并根据达西定律测量透水性混凝土的透水系数[4]。

自行设计的透水仪分上下两层,外套筒的直径为250mm,在上下两层之间的面开了一个直径为150mm的透水孔,其中为溢水孔、为出水孔、为排气孔。在测量前首先将混凝土试件两个相对非成型侧面以外的其他四个面用石蜡封住,只测量混凝土试件的上下两个透水面,之后将试件透水的一面放于A面开孔的上方,试件四周与A面的接缝用玻璃胶封住,以避免水从接缝处流入下层,影响透水系数的测定。

试验时水首先从外套筒的上方注入,当水的高度超过试件的高度时,水通过试件进入到下层,之后从出水孔流出,在持续加水的同时,透水仪上层的水通过溢水孔流出。当加入的水量与溢水孔流出的水量达到平衡时,测量孔流出的出水量,同时记下出水的时间,然后通过公式(1)计算出透水系数[4]。设置排气孔的目的主要是防止下层水面超过出水孔后,下层与大气产生的气压差而影响上部水的渗透速度,对透水系数产生影响。

(1)

——透水性混凝土的透水系数(mm/s)

——时段内的出水孔出水量

——试件高度(mm)

——试件的横截面面积(mm2)

——水头差(mm)

——测量时间(s)

4试验数据分析

根据表2试验组配表每组制作了三个试块,养护28天后测试其透水系数,其性能指标见表4。