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淺析透水混凝土路面施工技術要點!

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淺析透水混凝土路面施工技術要點!

發布日期:2018-12-07 作者: 點擊:

   摘要:本文通過對透水混凝土施工工藝的概述,闡明了在透水混凝土的原材料選擇、拌制生産、攤鋪施工及後期養護噴塗等環節的質量控制要點。    

關鍵詞:透水混凝土;透水系數;粗骨料;水灰比;灰骨比

 0  引言

貴州透水混凝土作為一種新型生态環保型的道路材料,已日益受到人們的重視。一直以來,城市的地表都是被鋼筋混凝土的建築物和不透水的混凝土路面所覆蓋。傳統混凝土路面将地面的空氣和雨水等與地下的土壤隔絕開來,随之也帶來了一系列的環境問題。而透水混凝土不僅可以滿足人們對于道路交通承載力的要求,還具備連通地表上下生态環境的功能。透水混凝土的多孔蜂窩結構使其具有透水、透氣和容重輕的特點,可以吸聲降噪、蓄水調濕、緩解城市的“熱島效應”等。

透水混凝土的應用在我國大部分地區還剛剛起步,但在工程應用過程中已暴露出許多問題,比如透水混凝土澆築的路面場地出現跑砂、開裂、透水性差等等問題。因此必須重視對透水混凝土施工過程的質量控制,才能确保透水混凝土達到預期的效果。

1、透水混凝土路面的施工工藝流程

2   原材料選用的質量控制要點

透水混凝土基本材料組成為:潔淨的粗骨料、高标号水泥、膠結增強劑、面層保護劑、彩色顔料、水等幾種材料。由于透水混凝土主要是依靠粗骨料表面的包裹料漿局部相互粘結,骨料之間形成相互連通的均勻孔隙,為保證混凝土攤鋪後表面平整美觀,孔隙小而均勻,同時骨料顆粒之間膠結牢固,故粗骨料一般采用單級配石子,粒徑一般4-7mm或10-16mm,要求外觀規整,無棱角,針片狀顆粒的含量應小于1%,含泥量不大于0.5%,壓碎值小于15%;為保證透水混凝土的孔隙率(20%以上)和抗壓強度(C20-C30),一般采用PO42.5以上标号的水泥進行拌制,要求水泥三天抗壓強度應大于27.0MPa以上,28天抗壓強度達到50.0MPa以上.為提高透水混凝土道路的抗折強度,還要摻加水泥質量2%左右的膠結增強劑。試驗表明,摻加膠結增強劑後,透水混凝土的抗壓強度一般可以提高20%左右,抗折強度可以提高30%以上,同時還可以有效改善透水混凝土的後期泛堿現象,需要注意的是,市場上的膠結增強劑質量參差不齊,必須通過試驗進行驗證才可以應用;對于彩色顔料的選用和摻量,應通過試驗驗證其攪拌分散性和耐磨性,應優先選用耐候性好的無機類顔料;面層保護劑的選用應重點考慮耐磨性和抗老化性能,一般選用氟碳樹脂類材料。

3    透水混凝土配比設計要點

3.1  設計原則

滿足強度和透水率(透水系數)的要求

滿足面層的美觀性和耐磨性的要求

3.2  透水混凝土配合比設計調整

     根據強度指标确定合理的水灰比和水泥用量、膠結增強劑摻量。

     根據透水率指标确定合理的骨料粒徑和用量及水泥漿的體積。

     根據透水混凝土的水泥等粉料的用量确定彩色顔料的摻加量。

     為了便于掌握和分析,一般采用絕對體積法進行計算,透水混凝土的透水系數與抗壓強度是決定其性能的關鍵指标,因而配比設計時需綜合兼顧這兩個指标。對于C25及以上透水混凝土,一般采用水灰比不大于0.4,灰骨比0.4左右,随着骨料粒徑及水泥性能的不同配比也相應變化,施工前必須通過試驗驗證後才能确定合理的材料配比。

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4   透水混凝土施工控制重點

4.1  攪拌生産控制要點

為保證透水混凝土孔隙的均勻性,要求材料入機後必須攪拌均勻,拌合物中不能有粘團和骨漿分離現象。要求采用強制式攪拌機進行攪拌,每次攪拌的容量應與施工速度保持一緻,攪拌開始到攤鋪結束的時間間隔不宜超過30分鐘,以免影響漿料的正常粘結和硬化。此外,應根據配比要求設定好每盤材料投料數量,計量要準确,不可僅憑目測加料,必須每盤計量并記錄。當骨料含水時應進行配比調整,以确保透水混凝土漿體的數量和稠度符合設計要求。

為确保透水混凝土的透水系數,拌制時對混凝土加水量應嚴格控制,太幹影響骨料粘結,太稀造成骨料裹漿困難同時漿料積底堵塞孔隙。一般是先把50%左右的用水量、骨料投入攪拌機攪拌60s左右,然後添加外加劑水泥等材料再攪拌30s左右,最後,将剩餘水量加入攪拌40s左右即可,拌制好的透水混凝土應該是手握成團,手松團散,骨料裹漿均勻無流淌,漿體表面泛有光澤。當設計要求是彩色面層時,為節約成本,一般采取分層施工的方法進行施工,首先拌制底層原色透水混凝土,骨料可以采用10-16MM的稍大骨料以提高混凝土的透水率和強度,可以不摻顔料,攤鋪後迅速滾壓1-2遍,随後進行面層彩色混凝土的拌制,确保在底層初凝之前進行面層彩色透水混凝土的攤鋪。為增加面層透水混凝土的平整性和美觀度,面層一般采用4-7MM的小骨料進行拌制,同時為防止底層與面層透水混凝土産生混雜而影響色彩效果,一般需采用不同的攪拌設備分别進行攪拌和運輸。

4.2  攤鋪施工控制要點

基層處理:透水混凝土攤鋪前應将基層素土壓實,土層上面再鋪設一層過濾用土工布,作用是防止下雨時基層泥漿上泛堵塞透水混凝土孔隙。土工布鋪完後應再鋪設10-15公分厚的碎石墊層,碎石粒徑可以采用5-20mm的級配碎石。考慮大暴雨季節來臨時,當基層積水過多來不及滲透,一般在基層碎石墊層中間,間隔6米左右設置一根專用透水盲管排水(Φ75mm左右),低端通向道路的排水系統,及時排除過量的雨水。

因透水混凝土一般拌制的較幹,骨料表面的漿體水分蒸發很快,因而拌好的透水混凝土應立即運至作業面進行攤鋪施工,根據施工時的氣溫情況,透水混凝土從攪拌到攤鋪壓實完成的時間間隔,夏季時應不超過30分鐘,春秋季時應不超過45分鐘。由于透水混凝土路面或場地一般都設計成彩色面層,因而對于彩色透水混凝土的拌制有兩種方案,一種是直接采用42.5白色矽酸鹽水泥摻加2%左右的彩色顔料拌制,另一種是采用普通水泥摻加5%-8%的彩色顔料拌制,需要注意的是顔料摻加量大于3%以上将會明顯降低透水混凝土的強度。一般的做法是先用普通水泥摻加3%-5%的彩色顔料拌制,鋪裝完成後再通過噴塗彩色塗料的方法進行面層色彩的強化和補充。為提高面層的美觀效果,延長彩色面層的使用壽命,往往還要在面層塗料表面噴塗一層透明樹脂類保護劑。也有做法直接将彩色塗料與氟碳類保護劑進行複合,配制成耐候性和耐磨性俱佳的彩色樹脂漆進行噴塗,效果一樣優良。

對于彩色面層的透水混凝土路面,攤鋪施工首先進行底層澆注施工,攤鋪系數應保持為1.2左右,鋪完迅速用刮尺整平,滾筒滾壓一遍後即應進行面層的攤鋪,進而确保面層和底層間骨料能夠很好的粘結,上下層的施工間隔應控制在20min以内,透水混凝土的攤鋪施工應連續進行,避免接頭質量波動。如果攤鋪施工間隔時間達到一小時以上,則必須設置施工縫,立模分割,保證兩次攤鋪接頭平整、質量可靠。

透水混凝土的壓實,可使用直徑100mm左右的鋼制滾筒壓實、機械抹平。具體方法是,面層攤鋪刮平後先滾壓2-3遍,然後采用低頻振動夯進行夯實,同一位置振動和拖平控制在2min以内。夯壓時間太長,會影響透水效果,夯壓時間太短,又易造成跑粒和強度不足。對局部機械無法夯壓的部位,應以人工作業的方式加以抹平和拍實工作。施工完成的路面,應達到骨料粘結牢固,孔隙分布均勻,透水迅速,表面平整壓實,無缺粒坑洞和色差等要求。

4.3  養護施工要點

透水混凝土因具備很多孔隙,水分揮發很快。為确保攤鋪施工後混凝土的正常凝結水化,及時進行保濕養護至關重要。考慮到透水混凝土的面層清理問題,一般不用草袋、草簾等宜散落和浸出顔色的材料,最好采用塑料薄膜或土工布進行覆蓋養護。同時應每日進行灑水,以确保混凝土表面始終處于濕潤的狀态,覆蓋養護一般20天左右即可,養護期間應派專人進行看管,禁止一切車輛和行人通行,特别是嚴防将砂石或泥土等雜物撒落到透水混凝土表面。

4.4  伸縮縫切割和灌縫施工要點

為防止透水混凝土道路因溫度應力而開裂,攤鋪施工結束後3天左右就應進行切割伸縮縫施工。根據施工面積情況,每間隔5米左右應設置伸縮縫一道。縫寬5mm左右,深度超過厚度的1/2.。切割好的伸縮縫應用高壓水槍進行清縫沖洗,然後采用發泡塑膠進行鑲縫處理,也可以采用與路面顔色接近的彩色樹脂或瀝青材料進行灌縫填充。

4.5  面層保護劑噴塗的施工要點

透水混凝土伸縮縫施工完成後,應将面層清理幹淨,并于一周内将配制好的與路面顔色一緻的專用彩色保護劑均勻的噴塗于混凝土表面,,需要注意的是,面層保護劑的噴塗須防止局部富集,不能堵塞混凝土孔隙影響透水效果。面層噴塗完成,應繼續派專人進行看護,确保交付前道路表面清潔無損壞。

5   總結:

透水混凝土的生産和施工工藝,類似于傳統混凝土,但技術要求要遠高于傳統混凝土。采用符合透水混凝土工藝要求的骨料等原材料,通過實驗室試驗驗證過的配合比,注重計量和攪拌環節的控制,經過正确的攤鋪振搗控制以及後期的噴塗養護,是生産出合格的透水混凝土的必要保證。合格的透水混凝土,不僅能滿足行車走人的功能,更具有孔隙均勻、透水迅速、平整牢固、美觀耐用的特點。随着國家海綿城市建設的推廣,透水混凝土這一新型生态材料必将得到更加廣泛的應用。


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