透水路面技术（共7篇）
透水路面技术 篇1
由于城市化建设加快, 加速了城市“热岛现象”, 增大了地下排水的压力。城市人行道透水路面技术的发展, 不仅可以让地面透水、透气, 还可以降低地表温度, 从而缓解“热岛现象”, 达到改善城市环境, 提升人们生活环境的效果。城市人行道透水路面技术的应用, 保障了人们的人身及财产安全, 提升了城市环境质量, 促进人类与自然的和谐发展。本文将通过对城市人行道透水路面技术的优势与应用, 对透水路面技术进行研究与探讨。
1 城市人行道透水路面技术的优势
1.1 地下水资源得到补充
人行道透水路面技术的应用, 充分利用自然资源的雨雪降水, 增加了水流量, 增大地表湿度, 从而补充了城市逐渐枯竭的地下水资源。地下水资源得到补充使得土壤里的微生物、地表的植物等都有了赖以生存的条件, 对于维持生态平衡和发展生物多样性具有重要的作用和意义。
1.2 减轻地下排水负担
人行道透水路面技术的应用, 在大量的雨水降临后就不会产生雨水顺势按地面径流流畅的现象, 避免水流大面积朝同一方向流淌, 减轻地势较低的地下排水系统的压力, 防止出现洪涝现象, 从而降低了路面污水对环境的污染程度, 避免污水及垃圾造成堵塞, 也提升了城市建设的防洪功能, 水流不易堆积, 很好的渗入到地下, 通过净化、过滤、沉积, 成为循环利用资源。
1.3 减少粉尘污染
人行道透水路面技术的应用, 透水面砖的大量空隙对于吸收粉尘、污染物作用明显, 可以进一步减少空气中粉尘的污染现象。由于工业化、城市化建设, 城市内环境受到严重污染, 大量的颗粒粉尘混合着空气, 被人们直接吸入到肺部, 给人们的身体健康带来严重威胁。而透水路面技术的应用, 能够促进粉尘沉淀下降吸附在路面缝隙中, 减少空气中粉尘的承载量, 在一定程度上起到了空气净化的作用。
1.4 改善城市环境
人行道透水路面技术的应用, 可以增加城市的透气、透水面积, 降低地表温度, 调节城市气候, 从而缓解城市“热岛现象”。城市环境的改善也符合我国城市化建设可持续发展要求, 为城市化建设中规划与美化城市的目标提供促进作用。城市环境的改善, 也一定程度上提升了人们的生活质量, 满足经济的快速发展而产生的人们对生活水平要求。
1.5 改善人们生活水平
人行道透水路面技术的应用, 在暴雨或暴雪降临的同时, 不会造成路面积水或积雪现象, 不会影响人们的日常出行, 进而能够避免因路面湿滑而引发的交通事故发生率, 改善了人们生活的水平, 保障了人们的人身安全。同时, 道路透水路面技术还可以吸收房屋建设或车辆行驶的噪音, 为人们安静、舒适的生活环境创造了条件。
2 城市人行道透水路面技术应用的不同设计
2.1 人行道透水路面厚度设计
人行道透水路面要满足人行道的功能外, 还要满足透水的要求, 而透水要求的满足, 主要是根据路面的厚度来决定。路面的厚度主要看透水路面的贮水能力和结构层承载能力。对同一透水路面来说, 透水贮水能力与路面厚度呈正比, 路面的厚度越厚, 透水性功能越好, 使降水可以在路面结构贮存。另一个因素就是结构层承载能力, 透水性路面在满足贮水能力的条件下, 具有与人行道相近的承载能力。所以设计路面结构时, 基层与面层强度都应有严格控制, 不能小于规范的强度。透水性路面被降雨冲刷后, 承载力与强度变化还应维持在规定范围内, 保证路面的功能性稳定。所以, 人行道透水路面技术的应用应根据当地的不同位置与环境, 对于人行道透水路面厚度进行相适应的设计。
2.2 人行道透水路面关于土基的要求
人行道透水路面技术的应用其土基要满足以下三个要求, 一是土基的渗透性好;二是饱水时冻胀小;三是饱水且承载力满足后, 承载力损失小。想要达到以上三点要求, 主要就是控制土基的含砂量。含砂量的多少决定了土基的渗透性、承载能力、冻胀程度, 严重影响人行道透水性路面技术的应用。同时, 也可以通过加土工布来提升土基的承载力。如果土基是不透水的黏土, 人行道透水路面建设可以采取更换路下方一定深度的土基。同时, 更换深度要根据地区降雨强度和换土的渗透系数等计算来确定。
3 结语
综上所述, 人行道透水路面技术的应用具有一定优势, 对于城市建设、环境改善都有重要意义。根据环境和位置的差异要进行不同的设计, 才能更好的达到透水路面技术的作用和优势。人行道透水路面技术的正确应用, 可以为城市建设的发展提供充分的地下水资源, 维护生态平衡, 促进自然环境与人们的生活和谐发展。同时, 对于人们生活水平的提高和环境的改善也提供了巨大作用, 让人们的身心得到了健康发展。
摘要：随着社会经济的普遍发展, 城市化进程速度不断加快, 随之而来的基础设施建设也日趋完善。城市路面道路中, 地表覆盖多以混凝土、沥青等阻水材料混合, 通过硬化压实而形成, 被称之为“人造沙漠”, 是城市生态环境中最具破坏力的影响因素。近些年来, 我国城市内涝现象严重, 造成该现象的主要原因是城市路面多采用不透水技术。暴雨突发时, 雨水多而湍急, 而阻水路面自然渗透能力较差, 排水管道泄水能力有限, 进而导致路面迅速积水, 引发洪涝灾害。因此, 开展城市人行道透水路面技术的研究十分必要, 其对生态环境的保护以及人们居住生活的安全意义重大。
关键词：城市化进程,透水路面技术,城市路面,研究
参考文献
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[3]许道坤, 吕伟娅.透水路面技术应用对城市综合径流系数影响初探[J].中国市政工程, 2015, (5) :28-30+97.
透水路面技术 篇2
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2～3℃,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入河流,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、透气空间,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,己受到国内外土木工程界的瞩目。
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(pervious pavement concrete)是由粗集料及水泥基胶结料,相互粘结,经拌合形成的具有连续孔隙结构的混凝土。在国外也被称为多孔混凝土(porousconcrete)或无砂大孔混凝土(unsanded macrovoid concrete)。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“拥有连续孔隙率约20%的混凝土”。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孔的混凝土材料。
1.1 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≥42.5MPa强度等级的水泥。为提高抗折强度和减少路面因磨蚀产生的粉尘和碎屑,宜采用抗折强度高且耐磨性好的水泥,要求C4AF含量较大,一般超过16.0%。在保证最佳用水量的前提下,适当增加水泥用量,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320～460kg/m3,水泥浆浆体的量以充填总空隙体积的30%～70%为宜。
(2)外加剂。
主要用于调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。外加剂的用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剂。
(3)集料。
集料是影响透水水泥路面混凝土强度重要因素,主要包括破碎工艺、级配、粒径、筒压强度。对于透水性而言,碎石孔隙率大有利于透水。对强度而言在粗集料相互接触而形成的双凹粘结面上,水泥浆厚度越厚,粘结点越多,粘结就越牢固,强度越高。由于透水水泥路面混凝土对强度要求不高,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10%的粒径在2.4～13.2mm级配石灰石或花岗岩,即能满足强度,又能保证透水性。lm3混凝土所用的集料总量取集料的紧密堆积密度的数值,大致在1200～1600kg,主要采用粗集料,若要用细集料,则其用量一般控制在20%以内。
1.2 配合比设计
由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:(1)砂的空隙恰好被水泥浆所填充;(2)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,凝固后形成了多孔堆积的结构,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孔隙率和结构特征,可以认为lm3混凝士的表观体积由集料堆积而成。因此配合比设计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。lm3透水水泥路面混凝土的重量应为集料的紧密堆积密度和单方水泥用量及用水量之和,大约在1800～2100kg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)目标连续孔隙率。透水水泥路面混凝土目标连续孔隙率一般在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,浆体太稠,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,集料之间粘结面积太小,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0.25～0.45之间。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。因此,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围,通过一定的试验筛选,达到较好的配合比。根据以上原则,一般配制强度C20～C30的混凝土既可满足要求。
1.3 混凝土性能
透水水泥路面混凝土的强度受多种因素的影响,有原材料的性能(如水泥品种与标号、集料品种与级配,外加剂性能等)、水灰比、孔隙率、成型方法和养护条件等方面的影响。在实际应用中根据透水性混凝土用途的不同对强度有不同的要求,比如用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压强度要达到25MPa;用于人行道和轻交通的要达到30MPa。在配合比设计时,根据实际用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。
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,单方用水量小,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1min;加入50%胶凝材料、外加剂,搅拌1min;加入剩余的50%胶凝材料和30%的拌合水,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。其装卸可以采用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;在碎石层表面喷雾,保持潮湿;在浇注之前,路基必须先用水湿润,原因是透水性混凝土中的搅拌水量有限,如果路基材料再吸收其中部分拌合水,就会加速水泥的凝结,减少用于路面浇注、振捣、压实和接缝的时间,并且快速失水会减弱集料间的粘结强度。
由于透水水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,水分蒸发速度加快,对混凝土性质很不利。失水造成的裂缝宽度可达0.1～3mm,长度最长可达1m以上。美国混凝土协会认为,在下列温度和湿度的联合作用下,混凝土有出现塑性开裂的危险:(1)41℃,相对湿度小于90%;(2)35℃,相对湿度小于70%;(3)24℃,相对湿度小于30%。因此应避免在高温或者干燥的天气条件下浇注,并且要加强养护。
2.3 混凝土振捣
透水水泥路面混凝土中的水泥浆量有限,只够包裹集料颗粒,因此在浇注过程中不宜强烈振捣或夯实。一般用平板振动器轻振铺平后的透水性混凝土混合料,但必须注意不能使用高频振捣器,因为它会使混凝土过于密实而减少孔隙率,并影响透水效果。同时高频振捣器也会使水泥浆体从粗集料表面离析出来,流入底部形成一个不透水层,使材料失去透水性。
2.4 混凝土辊压
振捣以后,应进一步采用实心钢管或轻型压路机压实压平透水性混凝土拌合料,考虑到拌合料的稠度和周围温度等条件,可能需要多次辊压,但应注意在辊压前必须清理辊子并涂油,以防粘结集料。
2.5 混凝土养护
透水性混凝土由于存在着大量的孔洞,易失水,干燥很快,所以养护非常重要。尤其是早期养护,要注意避免混凝土中水分大量蒸发。通常透水性混凝土拆模时间比普通混凝土短,如此其侧面和边缘就会暴露于空气中,应用塑料薄膜及时覆盖路面和侧面,以保证湿度和水泥充分水化。透水性混凝土应在浇注后1d开始洒水养护,洒水养护时,应在2～3m处用散射水养护,每天至少洒水4次。淋水时不宜用压力水直冲混凝土表面,这样会带走一些水泥浆,造成一些较薄弱的部位,但可直接从上往下浇水。若遇到夏季干热天气,可在浇注后8h开始撒水养护,并且要增加撒水次数,以免过早失水。另外还可以考虑其它养护法,例如可以用草帘、麻袋或混凝土专用的覆盖物,但切记不可用塑料薄膜和细砂作为表面覆盖物。因为塑料薄膜对水灰比小的混凝土的强度负面影响很大,而砂子会阻塞透水水泥路面混凝土的孔隙。透水性混凝土的湿养时间应不少于7～14d,养护期间混凝土表面不得见干。
3 结论
透水水泥路面混凝土与传统水泥混凝土有较大区别,可以提高路面混凝土自身吸音降噪、增加混凝土路面的抗滑性、减轻城市“热岛效应”,具有较为显著的社会效益。我国对透水水泥路面混凝土的研究和应用还处于起步阶段,与国外相比差距很大。开展透水路面混凝土研究有利于拓宽我国混凝土的应用前景,改善城市环境,维护生态平衡,具有重大的现实意义。
参考文献
[1]CJJ/T135-2009,透水水泥混凝土路面技术规程[S]
[2]JTJ034-2000,公路路面基层施工技术规范[S].
浅谈透水路面维护标准 篇3
透水路面以其特有的多孔结构, 有效保障雨水的下渗, 保障水文循环;一些实验研究表明透水路面对雨水径流和污染物有良好的控制削减作用[1,2,3], 这既对洪涝有良好的控制作用, 又可以有效减轻雨水中污染物对水体的污染;另外, 透水路面内部孔隙还可以储存部分雨水;因此, 透水路面成为海绵城市建设的一项重要的措施, 能够改善不透水路面对城市生态环境带来的影响, 在未来建设中有良好的应用前景。
1 透水路面的应用
我国在二十世纪末, 成功的研制出了透水混凝土[4]。进入2000年之后, 透水路面在北京一些地方开始得到应用。2004年, 透水路面北京的5个示范区, 对于雨水利用, 减轻城市河道排水压力, 有积极作用。与传统路面相比, 透水路面既可以保障雨水渗入地下, 有效补充地下水, 又可以增强路面的防滑性, 保障行人、车辆在雨天的安全, 并且有效削弱了城市的“热岛效应”。
2 存在的问题
2.1 雨洪调控功能丧失
透水路面堵塞后, 控制雨洪的功能逐渐丧失。Sansalone等[5]研究表明, 透水混凝土路面的径流持续时间由100小时增加到250小时, 使渗透速度由3.1×10-1 mm/s变为10-4mm/s, 当地暴雨发生频率也随之增加, 城市“雨岛现象”再次出现。
2.2 寿命缩短
Kuang等[6]研究发现透水路面堵塞后, 路面容易积水, 面层长期处于水饱和状态, 在重载、混凝土收缩应力等重复作用下, 对透水路面的结构造成严重破坏, 缩短其使用寿命。堵塞的透水路面, 在冬季融雪能力下降, 并引起更加广泛的冻融循环, 路面结构遭到破坏。
2.3 表面剥落
Putnamd[7]研究发现透水路面堵塞后, 易造成表面磨损而出现“剥落”现象, 表面剥落进而引发更严重的堵塞, 形成恶性循环。同时, 路面的抗滑性能也会随之下降, 发生交通事故的概率增大。
3 透水路面的维护
3.1 预防性养护
随着透水路面在我国的应用越来越广泛, 应该重视对其的预防性养护, 因为透水路面内部是多孔结构, 颗粒物容易进入, 强度也比普通混凝土路面低, 因此对透水混凝土路面预防性养护有着重要意义。
透水路面的预防性养护是指在透水路面结构发生损坏或堵塞之前, 为阻止路面的损坏和透水性丧失而采取的一些有效的养护措施。一方面是为了保持路面的完好, 保障路面的正常使用功能;另一方面是为了保持路面的透水性, 保证透水路面的生态环境效益。对透水路面采取预防性养护可以有效降低路面成本, 并且路面使用寿命得以延长, 路面服务质量得到保障。
3.2 修复
透水路面也时常会有发生裂缝、表面脱落、板块破碎等, 如图1所示。这些方面的损坏, 可能会使透水路面内部孔隙的发生改变, 孔隙变得不再连通, 这会对透水路面的透水性产生影响。诸如此类的问题, 应该及时处理, 维护, 来保障透水路面正常使用。
3.3 透水性维护
透水路面容易出现堵塞问题, 需要及时的维护, 减轻透水混凝路面的堵塞程度, 来保障透水路面的环境效益。一般, 透水路面的渗透性维护应该分为日常清理和堵塞恢复。日常维护目的是减小路面的堵塞物进入透水混凝土的概率, 保持路面清洁, 保障其路用功能;堵塞恢复是针对堵塞比较严重的透水路面, 使用合理的清理措施, 恢复其透水能力和雨洪控制能力。
3.4 维护周期
在海绵城市建设技术指南 (低影响开发雨水系统构建) 中提出透水路面的检修、疏通透水能力每年两次, 并且指出维护的时间在雨季之前和期中, 给出的维护周期并不具体, 并且在我国南北方环境差异明显, 雨季也有很大不同, 透水路面维护周期的选择应该因地制宜, 适当选择, 例如北方的降雪, 也会对透水路面的透水性造成不利影响, 所以应该有更具体的维护周期。
国外一些研究人员对透水路面的维护周期提出一些计算公式, 例如Sansalone等[11]提出对维护周期可如下计算:
式中:P—维护周期, d;
te—透水混凝土透水系数小于规定的透水系数所用时间, d (通过实验测定) ;
td—某地径流持续的平均时间, d;
x—两次产生径流之间的间隔时间, d;
透水路面的维护周期可以通过实验及以上公式进行计算获得。
结语
透水路面作为LID的重要的措施之一, 在未来城市发展占有重要地位。通过对透水路面采取预防性养护, 路面修复, 透水性恢复等, 根据透水路面所在的环境, 季节等制定具体的维护计划, 重点是保持透水路面的透水性, 以此来保障透水路面的生态效益和环境效益, 为城市可持续的发展提供良好的基础。
参考文献
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[4]王武祥, 谢尧生.透水性混凝土的性能与应用[J].中国建材科技, 1994, 3 (4) :1-5.
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透水性沥青路面性能分析 篇4
1 透水性沥青路面优点
1)透水性沥青可以防湿滑。
透水性沥青可以迅速排泄雨水并预防湿滑,故其可确保行车安全。可有效降低湿路面的喷溅和路面反光的晕眩。雨天时,透水性沥青道路表面干爽,能提供比传统湿滑路面较高且均匀的路面摩擦力,因而雨天行车汽车不会打滑。透水沥青铺面可有效改善道路行驶的安全性和舒适性。因路面不积水、不溅水,可保证轮胎与路面之间有良好的附着力,大大改善了路面的抗滑性能;同时车辆后方不会溅起水雾,改善了行车条件,从而可大大降低道路交通事故发生率,具有良好的社会效益。迅速将路表雨水排除,确保雨天行车时车轮与路面的接触,提高行车安全。
2)透水性沥青可降低噪音。
由于轮胎和车首间的气体被下压至表面孔隙,故滚动阻力及噪音有效降低,同时可以节省耗油量及轮胎的磨损。透水沥青铺面可有效吸收车辆行驶所产生的噪声,在公路隧道中可吸收掉75%的噪音[1]。车辆在行驶过程中产生的噪音声波,一方面可以在透水沥青路面内,将声能转化成热能的形式而削弱;另一方面通过透水沥青路面表面宏观构造产生漫反射等综合效应,使得行车噪音显著降低。
3)透水性沥青可降低路面成本。
透水性沥青较传统非透水沥青混凝土更坚实。在相同厚度的条件下,传统非透水性沥青每平方米需要80 kg的沥青混凝土,而透水性沥青每平方米则须要65~70 kg。
透水沥青铺面可大幅度降低排水系统的建设成本。透水沥青铺面可减少地面70%~80%的径流量,设置简单的盲沟排水即可满足要求,平均可降低排水系统建设成本的70%。同时,由于地面径流量的减少, 还可有效降低暴雨泛滥成灾的危险。
2 透水性沥青路面路用性能研究
关于透水性沥青路面的路用技术特性,国内外研究人员通过对高速公路和国道的试验路段进行现场测试,对路表特性进行电脑分析,以及对试验路段的声学特性进行分析等,分析了透水性路面的路用技术特性,具体包括以下5个方面。
2.1 降噪性能
通过研究,我们发现其降噪性能与孔隙率、集料粒径及路面厚度有关。
1)改变沥青混凝土的孔隙率来达到降低噪音。
使用该路面后交通噪声的降低程度相当于将交通车辆减少一半。对具有不同孔隙率的沥青混合料试样在试验室内进行驻波法测量,测得的结果如表1所示[2]。试验结果表明,孔隙率在16%~24%,对频率在250~1 000 Hz的中频声(交通噪音的主要频率范围)具有最大的吸声系数。但经过实践发现该路面还存在一些不足,如这种路面的混合料易被粉尘污染,使孔隙堵塞,减噪效果会逐渐丧失;由于路面孔隙率大、密实度低,其寿命相对缩短等问题未能较好解决,因此,现处于这种路面结构的研究阶段。
2)改变沥青混合料集料的粒径达到降低噪声的目的。
多孔性沥青路面降低噪音的性能与其孔隙率有关,也与空隙构造有关。空隙的孔径小,吸收噪声的性能好。日本研究结果表明,铺筑厚度同样为50 mm,而最大粒径分别为13 mm和20 mm的路面,它们在不同车速下降噪的性能是不同的,最大粒径为13 mm的降噪效果好一些。研究表明,混合料的孔隙率在很大程度上与2.36 mm的通过率有关,见表2。
将表2的数据绘制在图1上,可以清楚的看出,孔隙率随2.36 mm的通过量增加而减小。国外多孔性沥青路面的孔隙率控制在20%左右,2.36 mm的通过率控制范围在10%~18%。
3)采用合理的路面厚度来降低噪音[4]。理论分析表明,刚性背衬吸声材料的垂直入射吸声系数随着厚度的增加而增加,而当厚度增加到4 cm左右时,材料的声学特性已趋稳定,孔隙率的作用成为主导。
随着试件厚度的增加,吸声系数峰值所对应的频率逐渐向低频方向移动。表3 是不同厚度试样在同一孔隙率下的吸声系数的峰值(αp)所对应的频率。
从降低噪音和行车安全出发,欧洲通常采用的面层厚度为4~5 cm。比利时专家对低噪音沥青路面的降噪效果得出经验公式为
式中:dL为噪声降低值,dB;H为层厚,mm;Vc为孔隙率,%。
按该公式计算,当低噪音沥青路面层厚度为40 mm、孔隙率为20%时,其降噪量可达4 dB,与国内报道的实验数据相吻合。1996年我国先后在杭州—金华段高速公路和320 国道上铺设透水性沥青试验路面,使用及测试结果证明该种路面在降低噪声及改善行车环境方面具有明显的优势[3]。
2.2 降温性能
透水性沥青路面在热辐射作用下,吸收的能量使内部水分变为水汽,并逸出路面结构表面的方式有两种:一种是路面表面的直接蒸发;另一种是在路面结构内部水分的蒸发,再通过路面结构中的孔隙扩散逸出路面表面。水分蒸发吸收大量的热量,使得地表温度和空气温度均得到降低,路表温度的减小会明显降低路表对外界长波辐射的作用,这是透水性沥青路面改善城市夏季热环境的重要途径。透水性沥青路面能够降低路表温度,其降低路表温度能力除取决于透水性沥青路面孔隙率的大小外,与路面含水量及路面结构厚度有直接关系。透水性沥青路面的孔隙率在20%~25%较为适宜。对于相同孔隙率的试件随着试件高度的增加,透水性混凝土试件的表面温度大幅度的下降。这是由于与试件的含水量有关,高度增加,试件内的含水量越多,当照射时间延长时,可供蒸发的水量越多,降温效果明显;试件受到照射强度相同,表层风速相同,根据蒸发强度可以得到,照射开始1 h后6 cm与9 cm试件的孔隙含水量已经减少为11%左右,而15 cm试件的孔隙含水量大于30%,可以知道进入稳定蒸发状态前,6 cm和9 cm试件蒸发强度已经大大下降,而15 cm高试件蒸发刚进入稳定时段,而且蒸发强度正在加剧[4]。
2.3 路表的宏观状况
通过检测试验路段的路表情况,与普通沥青混合料路面相比,未发现特殊的路面病害问题,且透水性沥青混合料也没有明显的沥青老化问题,并在观察中发现透水性路面具有良好的抗车辙能力。车辙试验是评价沥青混合料的抗流动性能的一种方法。试验主要是模拟沥青混合料受车辆荷载反复作用的状况,以产生1 mm的竖向变形所需荷载作用次数(即动稳定度DS)为指标,评定沥青混合料的抗流动性能,满足行车荷载要求动稳定度大于2 000次/mm[5]。
2.4 透水性能
透水性能主要取决于互通式空隙率的大小,但透水性能的变化却取决于许多参数,目前,难以控制及定量说明。透水性路面的竖向透水能力与横向透水能力两者相差很大,横向约为竖向的2倍,透水系数约在1~1.5 cm/s范围变化。且竖向透水能力一年后与竣工时比较平均丧失50%,随后每年都降低10%~15%(同上年相比)[6]。
2.5 附着力
一般来讲,行车速度越高,附着力越小。但对于透水性沥青路面,附着力的这种减小较弱。但路面孔隙发生严重堵塞时应单独考虑,而且附着力的大小在很大程度上取决于矿料母岩的性质,坚硬、耐磨岩石具有较好的附着力。
3 结束语
透水沥青铺面在道路上推广使用具有良好的社会和经济效益,它可彻底解决传统沥青铺面所存在的诸多问题。但是, 使用透水沥青铺面,必须重新分析传统路面的设计思路,必须解决基层和土基层的排水和稳定性等一系列问题,成熟的路面基层结构也将不再适用。并且,在施工管理及养护方面应注意保证透水性铺装通孔结构的持久性,建议研制开发清理透水性铺装通孔堵塞的相关设备[7]。
参考文献
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彩色透水混凝土路面施工工艺分析 篇5
镇江市金山湖景区建设过程中, 景区道路路面采用了彩色透水混凝土, 彩色透水混凝土路面具有良好的透水性, 下雨时能较快消除道路、广场的积水现象, 同时又拥有系列色彩配置, 具有较强的装饰性, 与景区内的绿化、桥梁、小品等融为一体, 整体效果十分协调。
1 彩色透水混凝土组成及性能
1.1 彩色透水混凝土的组成
彩色透水混凝土是一种新型绿色建材, 主要由透水混凝土专用胶结剂、碎石、水组成。
1.1.1 胶结剂
彩色透水混凝土专用胶结剂, 是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料, 配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料, 并可按用户要求加入无机耐候颜料。
1.1.2 碎石
透水混凝土用的碎石应采用二级品标准的高石, 其物理性能指标见表1。碎石颗粒也有一定的要求, 按其颗粒大小范围分1#, 2#, 3#三个分号, 具体的颗粒范围见表2。
1.1.3 水
水用普通自来水即可。末经过滤的混浊的地下水或使用过的不洁水不能利用。
1.2 彩色透水混凝土性能
彩色透水混凝土的物理力学性能指标如表3所示。
2 彩色透水混凝土路面施工工艺
2.1 立模
施工人员按设计要求进行分隔立模及区域立模工作, 立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。
2.2 搅拌
根据工程量的大小, 配置不同容量的机械搅拌器, 机械搅拌器一定范围内的地面处, 应设置防止水和物料散落的接料设备 (如方型板式斗类) , 保护施工环境的卫生, 减少施工后的清理工作。
彩色透水混凝土不能采用人工搅拌, 需采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌, 搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机, 先将胶结料和碎石搅拌约30 s后, 使其初步混合, 再将规定量的水分成2～3次加入继续进行搅拌约1.5～2 min。视搅拌均匀程度, 可适当延长机械搅拌的时间, 但不宜过长时间的搅拌。
在进行搅拌时应注意: (1) 施工现场要有专人负责物料的配比。配合比根据项目的不同地点、环境、承载要求以及图案、色彩的要求而进行针对性的设计及应用。 (2) 严格控制水灰比, 即控制水的加入量, 水在搅拌中分成2～3次加入, 不允许一次性加入。 (3) 为使物料搅拌均匀, 可适当延长机械搅拌时间, 但不宜过长。
2.3 运输
彩色透水混凝土属干性混凝土料, 其初凝快, 一般根据气候条件控制混合物的运输时间, 基本上控制在10 min以内, 运输过程中不要停留, 手推车必须平稳。
2.4 摊铺、浇筑成型
彩色透水混凝土属干性混凝土料, 其初凝快, 摊铺必须及时。对于景区道路, 大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料, 其松铺系数为1.1～1.15。将混合物均匀摊铺在工作面上, 用括尺找准平整度和控制一定的泛水度, 然后用平板振动器 (厚度厚的用平板振动器) 或人工捣实, 最后用抹合拍平, 抹合不能有明水。
在进行摊铺、浇筑成型时应注意: (1) 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, 一般采用1.1～1.15之间。 (2) 平板振动器振动时间不能过长, 防止过于密实, 可出现离析现象。 (3) 因透水混凝土其孔隙率大, 水份散失快, 当天气温高于35 °C时, 施工时间应避开中午, 适合在早晚进行施工。
2.5 养生
彩色透水混凝土与水泥混凝土属性类似, 因此铺摊结束, 且标高、平整度均达到要求后, 当气温较高时, 为减少水分的蒸发, 宜立即覆盖塑料薄膜, 以保持水分。也可采用洒水养生, 透水混凝土在浇注后1 d开始洒水养护, 高温时在8 h后开始养护, 但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面, 应直接从上往下淋水。所有养生期不得少于7 d, 使其在养护期内强度逐渐地提高。
2.6 涂覆透明封闭剂
待表面混凝土成型干燥后在3 d左右, 涂刷透明封闭剂, 增强耐久性和美观性。防止时间过长会使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
3 施工控制
(1) 应要求施工单位了解和分析工程项目特点, 制定出施工方案, 遵守有关操作规程, 项目部进行技术交底和培训。
(2) 应要求施工单位做好施工前准备工作:如所需的水、电供应、工程材料堆放工棚 (胶结料须要有防水措施的工棚) 搭建;施工机械、推车、瓦工工具等、立模用的木料或型钢等配备;搅拌机械的场地设置等。透水混凝土的搅拌采用的是小型卧式搅拌机, 搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段, 因彩色透水混凝土属干料性质的混凝土, 其初凝快, 应尽量缩短运输时间。为防止混凝土粘污施工场地, 搅拌机下部的一定范围需用防护板设防措施。
(3) 进行专用透水管道的铺设, 透水管道除按图纸要求铺设外, 还必须与原道路排水系统相连接, 成为道路排水系统的一部分。
(4) 施工时监理进行见证, 严格要求施工单位按照配合比施工, 控制好水灰比、振捣时间, 振捣时间不得过长, 防止过于密实, 混凝土料产生离析。应采用平板振动器或人工捣实, 注意不得使用高频振动器。
(5) 督促施工单位做好彩色混凝土的养生和成品保护工作。养生时间应根据施工温度而定, 一般养生期为14～21 d, 高温时不少于14 d, 低温时不少于21 d, 5 °C以下施工, 养生期不少于28 d。养生完成后方可开放交通。
4 结束语
透水性混凝土路面的功能 篇6
1 透水性能
透水性混凝土 (或砖) 是采用特殊级配的骨料、水泥、胶结剂、外加剂和水等经特定工艺制成。其骨料间以点接触形成混凝土骨架, 骨料周围包裹一层均匀的水泥浆薄膜。骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而成多孔的堆聚结构, 内部含有大量的连通孔隙。在下雨或路面积水时, 水能沿着这些贯通的孔隙通道顺利地渗入地下或存于路基中[1]。原材料的性能及其配比 (包括骨料级配、骨灰比、水灰比等) 、制作工艺、施工及铺装工艺都对透水性混凝土 (或砖) 的孔隙率有一定影响, 进而影响该材料的透水性能。
透水性混凝土内部的孔隙由粗骨料搭接而成。粒级太小的骨料与水泥砂浆拌合后极易形成封闭孔隙, 在很大程度上减少了成品连通孔隙率;透水系数随着骨料粒径的增大而逐渐增大, 但粒级过大的骨料容易由于裹浆量少且薄而导致透水混凝土的强度无法达到理想要求;骨料越粗糙, 骨料粒径连续、大小不同, 可以有效地提高骨料之间的接触点数量, 从而提高其强度, 但透水性会相应降低。
一般认为, 细集料易堵塞内部孔隙, 造成透水系数下降。但也有研究者认为, 细集料在透水混凝土中不但起到了增大骨料粘结面从而增加强度的作用, 还起到了改善拌和物和易性、增加保水能力的作用, 同时对透水系数影响不大。
骨灰比的大小决定了透水砖能够达到的强度的最大值, 又对透水系数产生一定的影响。随着骨灰比增大透水混凝土砖的强度降低而透水系数增大。
水灰比要求既要能够完全润湿水泥, 使其较好的包裹骨料, 又要保证水泥浆体不流淌、保留孔隙即可。
采用普通搅拌法配置的透水砖的透水性明显大于水泥裹石法, 然而前者的强度却比后者低近1倍[1]。采用普通搅拌法时, 水泥浆未能充分包裹石子表面或包裹层不均匀, 所以骨料颗粒间空隙较大, 颗粒接触点粘结强度薄弱, 最终体现出透水混凝土的透水性较高而强度却很低, 而不能满足工程应用中对透水混凝土的力学性能要求。
透水砖铺装工艺同普通路面砖有很大的区别, 在铺装中特别要注意的是保持其特殊的透水特性。能否达到最佳透水效果很大程度上取决于铺装工艺的合理性。为了获得较好的透水效果, 在铺设时其缓冲层一般直接采用中砂, 具有较好的受压缓冲能力;下层采用开放式透水性路基, 使用窄级配 (骨料粒径大致在7 mm~40 mm) 、高骨灰比和低水灰比的混凝土[2]。
用透水性铺装代替不透水铺装可以有效缓解城市不透水硬化地面对于城市水资源的负面影响, 可以使雨水迅速下渗到垫层下, 路面不产生任何积水。。透水性路面兼有良好的渗水性及保湿性, 能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力。有研究表明[3], 透水砖在使用2年后仍有良好的透水效果, 能够满足30年一遇的60 min降雨的渗水需求;透水砖铺装地面的渗透效果随着使用期限的加长而有所减弱。这一方面是由于在长期使用过程中, 汽车、行人的碾压造成垫层密度变大, 减小了垫层的透水系数, 另一方面是由于灰尘、垃圾等杂质在透水砖面上的长期堆积堵塞了透水砖表面的孔隙, 影响了透水砖的雨水瞬时下渗速度。作为交通干道的透水砖路面的透水性能的减弱程度比非交通干道的要快。在人行道、居民小区等处使用的透水砖在初始铺装时透水效果明显, 且在使用2年后仍能维持较佳的透水效果, 能满足日常的降雨透水需求。
2 净化水功能
随着城市不透水面积的大幅增加, 在暴雨的淋洗冲刷作用下, 大气、地面和地下的污染物进入周围的江河、湖泊、水库和海洋等水体造成污染。透水性混凝土孔隙率大、透水性好且吸附力强, 可以用于污水的净化。若透水性混凝土采用本身具有特殊大孔结构的骨料, 骨料本身具有吸附性, 同时也增大了混凝土的内表面积。这样不仅增大了混凝土与水接触的表面积, 而且可以大大增加混凝土自身的吸附性能[4]。因此, 具有一定污染负荷的污水, 经过透水性混凝土的吸附和过滤后, 可以得到初步的物理净化。物理净化一般可作为污水的初期处理, 进一步处理还有赖于化学净化。混凝土中的水泥在水化过程中, 及浸泡在水中都会不断溶解出Ca (OH) 2, 产生混凝土絮凝沉淀, 从而起到净化水的作用。陈志山等[5]研究表明, 通过在生态混凝土中掺加缓凝性的净水材料或铝离子和镁离子, 都可以去除污水中氮、磷等营养物质, 进一步提高净水效果。经过化学净化后, 污水中的悬浮物会有明显的降低, 但是可溶性营养物质的浓度降低不明显。这就需要进一步进行生物净化。透水性混凝土的天然孔隙是诸多生物的理想栖息地, 巨大的表面积为生物提供了广阔的生存空间。日本大成建设 (株) 技术研究所[6]将大孔混凝土作为生物载体投放在水质污浊的小河中, 研究发现, 不论大孔混凝土的外壁面和中心部的内壁面均有大量的生物种群栖息, 形成了生物膜。这些生物种群在生长的同时, 吸收并分解了污水的有机物 (BOD) 和营养物质氮磷等, 从而降低了污水的污染负荷。另外, 作为生物载体, 透水性混凝土不会导致生物变异, 所以也可通过接种经过筛选和驯化的微生物, 来提高其净化效果。
目前存在的主要问题[4]是: (1) 污水中含有大量的固体颗粒物, 很容易堵塞生态混凝土的孔隙, 使其净水功能降低。解决这一问题可采用设置前置沉淀池或反冲洗装置的方法, 或可以在混凝土表面增加一层透水性良好小粒径材料。 (2) 混凝土在流动的水中钙离子容易大量流失, 使水泥的水化产物分解, 从而可以造成混凝土强度的降低。解决方法是可采用加入镁、铝离子或其他外加防水剂, 来延缓钙离子的溶出, 且镁、铝离子本身具有很好的净水作用。城市污水中都不同程度的含有硫酸盐, 在缺氧条件下, 污水中的硫酸盐在硫酸盐还原菌和硫氧化菌的作用下会使混凝土石膏化, 从而使混凝土逐步崩裂破坏。另外, 污水中的各种有机物在好氧菌的作用下, 会生成许多有机酸, 从而降低了混凝土的碱度和强度。如何解决这一问题还需要做进一步研究。
3 减轻城市热岛效应
透水砖使得雨水能够迅速地渗入地表, 还原成地下水, 使地下水资源得到及时补充, 提高地表的透水、透气性, 保持土壤湿度, 改善城市地表生态平衡。由于透水性铺装自身一系列与外部空气及下部透水垫层相连通的多孔构造, 雨过天晴以后, 透水性铺装内部及下垫层中的水分在太阳辐照作用下, 吸收的能量使地砖内部水分变为水汽, 水汽通过地砖表面的直接蒸发和地砖中的空隙扩散逸出地砖表面。水分蒸发要吸收大量的热量, 因而使得地砖表面温度和近地层空气温度均得到降低。地表温度的减小会明显降低地表对外界的长波辐射作用从而减轻夏季地面铺装对行人的烘烤感, 改善夏季城市热环境, 消除热岛效应。观测数据显示, 在高温季节, 透水路面的地表温度比不透水路面要低2℃~5℃;在干燥季节, 透水路面的地表湿度比不透水路面要高1%~3%。2004年天津大学建筑学院博士后流动站王波等[7]模拟太阳辐照及自然风的作用开展对不同孔隙率透水性地砖含水蒸发的相关试验研究, 探讨了孔隙率、材质及表面颜色对透水地砖蒸发强度及表面温度的影响。结果表明, 就同种材料的透水砖而言, 孔隙率直接影响透水地砖的表面温度及其变化, 孔隙率越大, 单位体积的含水量越大, 蓄热能力越强, 表面温度随时间升高的速率越小, 最终的温度越低;对于孔隙率相近的混凝土透水砖、粉煤灰透水砖和陶瓷透水砖而言, 其表面温度变化趋势基本一致, 但前期陶瓷透水砖表面温度较低, 但其升温速率大于粉煤灰透水砖和混凝土透水砖, 其表面温度在4.5 h后逐渐超过粉煤灰砖, 6 h后超过混凝土透水砖;孔隙率越大, 单位体积的含水量越大, 初期的蒸发强度越大, 随着辐射时间的增加, 蒸发强度曲线总体呈下降趋势, 最后趋于一致;混凝土透水砖的蒸发强度曲线下降很快, 陶瓷透水砖前期的蒸发强度曲线基本保持平直随后下降并与混凝土透水砖蒸发强度趋同, 而粉煤灰透水砖蒸发强度始终低于陶瓷透水砖, 其内部水分不易蒸发, 存留的水增加了粉煤灰透水砖的蓄热能力, 因此, 其表面温度不易升高。
4 消除噪声
透水性混凝土具有密集的“蜂窝”状结构。当声波打在透水性铺装表面上时, 声波引起透水性铺装内部小孔或间隙的空气运动, 紧靠孔壁表面的空气运动速度较慢, 由于摩擦和空气运动的黏滞阻力, 一部分声能就转变为热能, 从而使声波衰减;同时, 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[8]。由于城市高层建筑以及高架道路的不断增多, 再加上穿过市区的飞机噪声, 这些声源较高的噪声, 从城市上空投射到透水性铺装表面上, 根据上述原理, 透水性铺装依靠其特有的吸声降噪机理对城市声环境起到明显的改善作用。普通的非透水性硬化广场地面只能将声波重新反射, 起不到吸声降噪的作用。另一方面, 透水性铺装的多孔结构能使在其上行驶车辆的轮胎噪声降低, 进而对降低交通噪声也是有利的。通过改变骨料、胶结材料的性能和产品的厚度及施工工艺, 能进一步提高透水性混凝土的消音特性。
从地面铺装入手, 利用多孔透水性混凝土铺装材料的多孔结构吸声降噪, 此举为噪声控制提供了新的思路。西安公路交通大学曾对多孔沥青混凝土路面的吸声性能进行了相关研究, 1996年以来, 我国先后在杭州-金华段高速公路和320国道上铺设多孔透水性沥青试验路面, 使用及测试证明该种路面在降低交通环境噪声方面具有明显的优势。研究表明, 多孔混凝土试样的吸声系数与材料的孔隙率及频率有关;孔隙率是影响材料吸声性能的首要因素;随着孔隙率的增大, 多孔混凝土试样的吸声系数的峰值增大, 峰值对应的共振频率向高频扩展;吸声系数的峰值往往出现在500 Hz~800 Hz范围内, 1 250 Hz附近吸声系数曲线出现低谷, 随后吸声系数又有上升的趋势;不同孔隙率多孔混凝土试样的吸声系数低频差别不大, 差异主要体现在中高频段[9]。王波等研究得出多孔混凝土吸声性能随着孔隙率及频率而变的规律及经验公式, 为治理不同频率环境噪声、选择不同孔隙率规格的多孔混凝土提供借鉴。综合考虑吸声效果和路用性能要求, 多孔混凝土孔隙率推荐选用15%~20%。
多孔混凝土的研究和应用在我国是新生事物。该材料属于刚性颗粒状多孔吸声材料, 与传统柔性纤维状吸声材料相比, 多孔混凝土材料力学性能良好, 不易变形, 抗腐蚀耐候性强, 适于户外露天使用。多孔混凝土除了用于传统硬化路面的铺装外, 还可以尝试作为公路声屏障以及室内声学设计方面的吸声选材。
5 改善光环境
透水性铺装表面由于孔隙的存在使得投射到表面上的光线产生扩散反射, 因而避免了光滑地砖或石材常出现的由定向反射而造成的眩光, 雨天不透水地面聚集的水面同样会产生眩光, 这种眩光在夜间的车灯照耀下特别严重, 这是造成夜晚雨天行车交通事故多的重要原因之一。透水性铺装由于及时消除表面积水, 因而克服了行车“漂滑”、“飞溅”、“夜间眩光”等不透水地面所带来的缺陷, 对城市交通安全也是有利的。
6 结束语
在GB/T 50378-2006《绿色建筑评价标准》对场地的铺装要求中, 明确地提出要推广透水材料:公共建筑方面“室外透水地面面积比大于等于40%”, 在住宅区“室外透水地面面积比大于等于45%”。增强地面透水能力, 对储留地下水、滋养草木、降尘、防噪、净化空气、调节气候等都起着十分积极的作用。在目前的城市化建设中, 透水性路面已在大型城市得到推广应用, 而在中小型城市还没有得到充分重视, 还需要进一步加大推广力度, 从而为改善我国的生态环境做出一定贡献。
摘要：介绍了透水性混凝土路面的透水机理, 对粗骨料级配、骨灰比、水灰比、细集料用量、搅拌工艺及铺装工艺等因素对透水性能的影响进行分析。 并在此基础上介绍了透水性混凝土在净化水质、减轻城市热导效应、消除噪声污染和改善光环境方面的作用, 为高质量透水性混凝土地砖的研发和进一步推广应用提供一些参考。
关键词：透水性混凝土,透水性,净化水质,城市热岛效应,消除噪声
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透水路面技术 篇7
1 道路排水侧石构成
道路排水侧石由一般平石、立石、基础等3部分构成(见图1)。
平石由加工厂生产,立石由工厂或现场预制,基础是现场浇筑的水泥混凝土C20。
2 预制平石、立石
2.1 平石
平石由加工厂生产,提供产品强度、规格尺寸等技术资料及产品合格证。一般路段为79 cm预制平石(见图2);路口曲线段采用49 cm预制平石(见图3);出入口斜坡、坡道处平石见图4。平石断面图见图5。
混凝土强度等级应符合设计要求;当未作规定时,强度等级不小于C30。平石弯拉与抗压强度应符合表1的规定,平石吸水率≤8%。平石加工尺寸允许偏差应符合表2的规定。平石外观质量允许偏差应符合表3的规定。
2.2 立石
立石由工厂生产或现场预制,混凝土强度等级应符合设计要求:强度应不小于C25。立石抗压强度应符合表4的规定。立石加工尺寸允许偏差应同样符合表2的规定。立石外观质量允许偏差同样应符合表3 的规定。
3 施工工艺
3.1 基础与立石施工
世博园区市政道路分成2个阶段实施。第1阶段车行道面层实施3 cm AC-10,人行道暂不实施,排水侧石只实施到立石,平石暂不安装。待各种管线、绿地、行道树、场馆等设施基本完成后,实施第2阶段。铣刨3 cm AC-10后铺筑4 cm OGFC-13面层,安装平石,施工人行道、非机动车道。图6为第1阶段排水侧石的安装图。
基础与相应的基层按序施工:固结渣土下层→固结渣土上层→立模→上下水稳基层→排水侧石基础与立石→沥青面层。基层及基础施工首先核对道路中心线无误后,进行边线放样,确定平石、立石顶面标高。按道路设计边线和基础结构宽度,放样铺筑基础。安装排水侧石的控制桩,直线段桩距为10～15 m;曲线段桩距为5～10 m;路口处桩距为1～5 m。基础与立石同步施工。排水槽宽度15 cm。道路纵坡≥0.3%时,高度为24 cm;纵坡≤0.3%时,高度为18～24 cm。成齿形,以利排水。基础直接浇筑在固结渣土上层,基础的厚度按不同结构层进行调整。立石施工时,立石的平面位置、顶面标高必须放样准确。立石与道路基层间隙≤5 cm,基础养护达到强度后采用C15混凝土填间隙,同时外侧回填土。排水侧石与雨水井必须衔接好,免除不均匀沉降和漏水(见图7)。基础搭搁雨水井墙与内壁齐平,並设置3根ϕ16 mm的钢筋;立石搭搁雨水井墙与内壁齐平。第1阶段在洞口设置钢筋网片,以防垃圾进入窨井。实施第2阶段时,应将钢筋网片去除,再安装平石。立石及基础施工时如遇管线等障碍阻断,则以障碍两端为排水槽最高点,向相邻的雨水进水口落水。
3.2 平石安装
世博园区市政道路第2阶段期间进行平石安装。检查立石位置、顶标高、排水槽宽度等的准确性;清理排水槽;调换被损坏及不准确部分。平石施工应根据平石平面位置和顶面标高,放样依次排砌。安装采用砂浆连接相邻平石,接缝必须齐平,缝宽1 cm。检查无误后及时坞膀和灌缝。平石安装采用M10水泥砂浆;灌缝用干硬性水泥砂浆,抗压强度应≥10 MPa。平石灌缝必须采用托板施工,以防止砂浆漏入排水槽。灌缝必须饱满嵌实,厚度均匀,平石勾缝为凹缝,深度为0.5 cm。砌筑应稳固、直线段顺直、曲线段圆顺、缝隙均匀、排水孔匀称。新砌平石应加强防护,接缝湿治养护应≥3 d,冬季应注意防冻。平石安装完毕,进行第2阶段沥青摊铺时,压路机碾压时应注意对平石的保护,防止碾压轮边缘对平石造成破坏。在桥接坡、综合管沟通风口等上部结构处,无法进行平石的施工,可进行平石现浇施工。
4 排水侧石质量验收标准
排水侧石排砌应整齐稳固,线形顺直,圆角和顺,灌缝应饱满,勾(抹)缝光洁坚实、排水孔匀称; 排水侧石坞膀应密实,无松动,外侧填土必须夯实;排水侧石质量标准及允许偏差应符合表5的规定。
参考文献