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露骨透水混凝土施工關鍵技術

關鍵詞:結構層 混泥土 碎石 骨料 膠凝材料

混泥土

1、露骨透水混凝土技術要求

露骨透水混凝土須滿足的技術要求如下:

(1)路面結構:露骨透水混凝土路面自下而上主要由夯實土基、碎石基層、透水結構層、露骨透水面層四個部分組成。

(2)基層質量要求:夯實土基與碎石基層須密實、穩(wěn)定、勻質,為路面結構提供支撐,在荷載作用下不出現明顯路基下沉。

(3)結構層質量要求:滿足設計要求的孔隙率與透水性、強度與耐久性等。

(4)面層效果要求:在達到孔隙率與透水性、強度與耐久性等要求的基礎上,須滿足表觀要求,面層洗出后,不可殘留漿體,不可大片脫落石頭,裸露石子色彩分布均勻,具有較好的裝飾效果。

2、露骨透水混凝土施工關鍵技術

2.1基層施工

(1)土基

透水混凝土土基起到承受荷載的作用,為路面結構提供支撐,應具有較好的滲透性,可采用自然下滲透水路面,土基滲透性差或水穩(wěn)定性差時,應設有輔助排水設施。夯實土基須穩(wěn)定性、勻質性良好,保證路面在使用過程中受力均勻,防止出現大面積塌陷。

(2)碎石基層

透水混凝土碎石基層起到承受荷載、透水、滯水的作用,可采用連續(xù)級配碎石,最大粒徑不宜超過37.5mm。碎石基層施工時,應使用平地機均勻攤鋪,壓實系數控制在1.25~1.35,碾壓3~4次,使之具有足夠的強度和剛度,并達到設計要求的壓實度、平整度及標高。

(3)支?;蜾佒费厥?/p>

基層施工完成后進行支模,模板應堅固、平整,能承受透水混凝土鋪筑產生的側面荷載。若使用路沿石作為模板,應在路沿石鋪設3d以后進行后續(xù)施工,以保證路沿石與底層砂漿的粘結性。

2.2結構層施工

(1)原材料的選擇及配合比設計

水泥宜使用通用硅酸鹽水泥,粗骨料選用連續(xù)級配碎石或卵石,最大粒徑不宜超過25mm,必要時選摻高性能減水劑及增強料以改善混凝土性能。透水混凝土配合比設計采用體積法,根據目標孔隙率、水膠比、骨料的空隙率等,計算各材料用量。通過大量的試驗,并結合工程實際確定施工配合比。

(2)混凝土拌制與運輸

攪拌時,先將部分水和粗骨料加入攪拌機進行攪拌,潤濕骨料表面,再加入膠凝材料攪拌,邊攪拌邊加入剩余用水,并隨時觀察拌合物狀態(tài),控制漿體稠度,以免漿體過干或過稀,影響混凝土強度和透水性,拌合物的攪拌時間不少于3min,結構層混凝土拌合物狀態(tài)。

透水混凝土屬于干硬性混凝土,拌合物性能損失快。透水混凝土從攪拌機中卸入運輸車前,應將裝料車廂或罐內灑水潤濕,并在運輸過程中采取一定的保護措施,注意保濕及防離析,盡量縮短運輸時間。

(3)結構層混凝土攤鋪

結構層混凝土拌合物澆筑攤鋪前,應灑水將模板(或路沿石)和基層潤濕,拌合物運輸至施工作業(yè)面后,立即進行攤鋪,松鋪高度系數控制在1.05~1.15之間。攤鋪澆筑時,對邊角缺料部位及時補料。

(4)結構層壓實與整平

透水混凝土結構層宜采用低頻振動壓實機進行壓實,低頻振動帶動平移壓實,既起壓實作用又起平整作用。振動時,壓實機應勻速行駛,避免在同一處振動時間過長,出現漿體下沉或過于密實而影響透水性,一般來回振動2次為宜,結構層振搗。

2.3面層施工

(1)原材料的選擇

透水面層可以根據所要達到的不同裝飾效果,選用不同顏色、粒形及大小的粗骨料,但最大粒徑不宜超過16mm。使用卵石作為粗骨料時,由于卵石表面光滑,拌制的透水混凝土往往包裹性較差,漿體容易過干或過稀,影響透水性和強度,因此可以在混凝土中摻入一定比例的聚合物、硅灰、粉煤灰等增強料以及高性能減水劑,起到改善拌合物流動性、促進混凝土強度發(fā)展的作用。

(2)混凝土的拌制

在每次生產前對生產設備進行徹底清洗,防止出現雜質污染,影響清洗后的表觀效果。投料過程中,應嚴格控制各種原材料的比例,攪拌時間不少于3min,出機性能以漿體均勻包裹骨料表面為宜,面層混凝土拌合物狀態(tài)。

(3)混凝土攤鋪、整平與修整

面層混凝土運輸到作業(yè)面后,立即進行攤鋪,用收光機或液壓整平輥等進行面層整平,整平遍數以2次為宜,整平時勻速行駛,對缺料部位及時補料,直至將混凝土壓至與模板或是路沿石上表面齊平為止。面層透水混凝土整平后,對麻面較多的部位和路面邊緣進行修整,保證面層混凝土的密實度。面層混凝土整平如圖5。

透水混凝土結構層與面層兩者施工存在一定的時間差,為了保證兩層之間的粘結性,兩者施工時間差不宜超過2h。夏季氣溫較高時,為了防止結構層與面層混凝土拌合物水分蒸發(fā)過快,混凝土工作性能損失快,在混凝土澆筑完成后,使用噴霧器灑水保濕,也可摻入一定的高性能減水劑,但盡量不摻入緩凝劑,以免影響面層骨料根部的水泥漿正常凝結硬化。

2.4露骨表面處理

(1)噴灑清洗劑

面層混凝土澆筑完成后,立即噴灑表面清洗劑。露骨處理在面積較小時,可以通過采取一定的噴灑方式及近距離觀察面層液體顏色,判定清洗劑噴灑的均勻性。而進入大面積施工時,不采取相應措施對液體清洗劑進行著色處理,無法區(qū)分噴灑清洗劑的部位及未噴灑清洗劑的部位,因而無法判斷清洗劑噴灑的均勻性,不能保證露骨處理效果。為了便于判斷清洗劑噴灑的均勻性,保證露骨處理的效果,可摻入與清洗劑相容性較好填料或著色劑,對清洗劑進行改性處理,以提高其著色力,并降低其敏感性,著色處理的清洗劑噴灑效果如圖6。

清洗劑的具體用量根據不同產品特性、施工溫度以及前期試驗確定。清洗劑以霧化狀態(tài)均勻噴灑于透水面層,確保清洗劑以1~2mm厚度全覆蓋面層粗骨料表面,切勿以滴液形式通過連通孔隙深入表面石子根部,延緩石子根部水泥漿強度發(fā)展。噴灑過程中,為防止剛成型的透水面層損壞,施工人員應穿減壓鞋進行操作。

夏季施工,面層混凝土水分快速蒸發(fā),會影響清洗劑的作用效果。因此噴灑清洗劑前,使用噴霧進行保濕,噴灑完成后及時進行覆蓋養(yǎng)護。露骨透水混凝土不宜在氣溫較低的冬季施工,若于冬季施工宜采取一定的保溫防護措施進行養(yǎng)護。

(2)表面沖洗

最佳沖洗時間的掌握是控制露骨透水混凝土質量的關鍵技術之一。根據現場環(huán)境溫濕度情況以及現場同條件養(yǎng)護的留置試塊小樣,確定露骨處理時間,以面層表面水泥漿可沖洗干凈且石子不脫落為度,夏季一般為成型后18~30h,冬季沖洗時間會適當延長。用2~4MPa的高壓水槍對表面進行沖洗,保證骨料表面干凈,無明顯漿體,顆粒間粘結牢固,表面漿體沖洗及沖洗后表觀效果如圖7~8。面層少量較難清洗漿體,使用鋼刷等工具輔助清除。表面沖洗時,應采取有效的排水措施,防止路面積水。

2.5養(yǎng)護

經露骨處理后的透水混凝土,宜采用塑料薄膜加蓋彩條布進行覆蓋,并定期灑水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間應根據透水混凝土強度增長情況確定,一般養(yǎng)護時間不少于7d。養(yǎng)護期間透水混凝土面層不得通車,并保證覆蓋材料的完整。

2.6表面密封處理

經露骨處理后的透水路面,長期暴露于大氣中,耐污性差且容易泛堿,影響美觀。在透水路面養(yǎng)護7d,用清水沖洗干凈并徹底干燥后,使用專用設備將耐久性及耐候性良好的透明封閉劑均勻噴涂于面層。性能優(yōu)良的密封劑可提高透水路面的光澤度及耐磨性,防止面層與大氣污染物的接觸,從而較長時間保持透水混凝土的表觀效果。

2.7伸縮縫處理

透水混凝土采用分段澆筑,一般4-6m設置伸縮縫,防止熱脹冷縮造成透水混凝土路面的開裂。結構層與基層所設置的伸縮縫位置保持一致,伸縮縫超過面層厚度20mm。施工時應選用彈性、粘結性較好的嵌縫材料充填伸縮縫,能經受接縫處熱脹冷縮反復拉伸、壓縮而不被破壞,以起到良好的水密和氣密作用。

3、注意事項

(1)透水混凝土路面施工質量易受到天氣影響,施工期間應及時掌握天氣情況,如遇暴雨天氣,根據現場情況作好防雨及排水工作。

(2)透水混凝土屬于干硬性混凝土,拌合物性能損失快,在施工現場應加強與現場管理人員的溝通,保證混凝土運輸路徑暢通,盡量縮短運輸時間。

(3)夏季氣溫較高時,盡量避免正午施工,并可在混凝土中摻入高性能減水劑,用以提高混凝土的施工性能。冬季施工時,為保證混凝土在低溫環(huán)境下強度正常發(fā)展,可摻入硅灰等摻合料促進強度發(fā)展,且采取一定的保溫防護措施加強前期養(yǎng)護。

(4)透水面層成型后,在進行表面缺陷、麻面修整以及清洗劑噴灑等操作時,為防止剛成型的透水面層損壞,施工人員操作時應穿減壓鞋減輕自重。

(5)露骨透水混凝土路面在養(yǎng)護期間,禁止車輛通行及承受過重荷載,以保持透水孔隙內清潔,孔隙及表觀不被泥土、油類等雜質污染,且防止路面未達到設計強度前因受到過大外力而損壞。為保證透水路面的使用壽命,須在其強度發(fā)展到設計強度后方可投入使用。

4、結語

露骨透水混凝土是透水混凝土的一種藝術型產品,應用于道路,不僅起到承受荷載、透水、滯水作用,還具有自然美觀的裝飾效果。露骨透水混凝土路面施工工藝較為復雜,通過采取嚴格的施工管理、全面掌握施工關鍵技術及各細節(jié)部位的精心修補處理,可使混凝土各項性能及表面裝飾效果完全達到設計要求。露骨透水路面良好的透水、透氣性能提高土壤條件,增加水循環(huán),為城市中的植物提供一個更好的生長環(huán)境,同時其清新自然的顏色成為城市中的一道獨特風景。因其優(yōu)異的性能,露骨透水路面在道路工程建設中得到越來越廣泛的應用。

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