歐進(jìn)地坪專業(yè)施工彩色透水混凝土地坪
我國南方地區(qū)主要位于亞熱帶地區(qū)，有著太陽曝曬、高溫、多雨的地域特征，現(xiàn)行城市道路路面主要為普通混凝土或者瀝青混凝土。隨著城市地面的硬化，生態(tài)綠化面積也在不斷的減少，大量的熱島現(xiàn)象、城市的內(nèi)澇、行駛噪音等也愈來愈影響著人們的日常生活，人們在享受著城市道路完善帶來的便利生活的同時，也正在為此承擔(dān)自然生態(tài)反噬的代價。
普通混凝土鋪筑的路面，有著較強(qiáng)的吸熱能力，又缺乏透水性和透氣性，雨水難以滲入地下，致使地表的植物由于缺乏對城市地表溫度、濕度的調(diào)節(jié)能力，產(chǎn)生了所謂的“熱島現(xiàn)象”；不透水的道路表面容易積水，特別到了雨季，路面濕滑，更甚至?xí)a(chǎn)生城市內(nèi)澇現(xiàn)象，對城市的排水系統(tǒng)及下游的江河湖泊都會帶來不小的壓力；如果能在路面增加蜂窩狀的空隙結(jié)構(gòu)，可以打通路面上下的水流生態(tài)系統(tǒng)，活性的水流生態(tài)系統(tǒng)也可以帶走不少積聚在道路表面的熱量，降低熱島效應(yīng)。透水瀝青混凝土的出現(xiàn)為城市道路帶來了希望，擁有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，貫通路面上下的水流系統(tǒng)，以及瀝青路面自身優(yōu)于混凝土路面的吸聲性能，大大降低了城市道路積聚的熱島、內(nèi)澇及噪聲影響。但透水瀝青昂貴的造價也給城市建設(shè)帶來沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，加之其生產(chǎn)過程污染嚴(yán)重，在夏季高溫下受熱溶解后產(chǎn)生的刺激的氣味也影響人們的正常生活，這都導(dǎo)致透水瀝青混凝土路面在南方地區(qū)無法大規(guī)模的推廣使用。
近年，在國外的許多地方已經(jīng)大規(guī)模的使用透水混凝土結(jié)構(gòu)，在去年的上海世博會會館，也首次嘗試性的使用這種新型建材，它與透水瀝青同樣具有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)特點，可以有效地改變地表的熱量平衡，自然打通地面上下水份和熱量的流通，而且，憑借其特有的多孔吸聲結(jié)構(gòu)，在高樓林立、高架道路及空中航線增多的城市中，可以有效吸收這些高處噪音投射到地面上的聲波，降低噪音的污染。相較之下，透水混凝土比瀝青具有更強(qiáng)耐磨性能，使用過程中也不會出現(xiàn)高溫溶解現(xiàn)象，其造價也沒有透水瀝青昂貴，可以減少城市建設(shè)中的經(jīng)濟(jì)投入。
目前，透水混凝土在我國國內(nèi)還是處于探索階段，而且，國家還沒有相關(guān)的規(guī)范及技術(shù)要求作為指導(dǎo)，廣東地區(qū)對其的使用經(jīng)驗更是一片空白。在廣州某亞運場館改造工程中，我們通過借鑒上海世博對透水混凝土的使用經(jīng)驗，建立了試驗段嘗試地應(yīng)用了這一新型材料進(jìn)行場館路面的改造。
1.工藝原理
根據(jù)透水混凝土的結(jié)構(gòu)模型可知，透水混凝土的原料決定了其表面都比較粗糙，其強(qiáng)度主要依靠包裹在骨料表面的硬化的水泥漿體將骨料粘結(jié)而形成，另外還作用有骨料間的咬合力。但由于水泥凝膠層比較薄，水泥凝膠體與粗骨料界面之間的膠結(jié)面積小，骨料顆粒間的連接點處也最容易被破壞。因此，透水混凝土的核心技術(shù)就在于要尋找到滲透性能與強(qiáng)度性能的平衡點，首先考慮孔隙率，一般以骨料被漿體包裹，沒有較多水泥漿流出為恰當(dāng)。所以研究高強(qiáng)度透水混凝土技術(shù)，必須在選材、配合比及精細(xì)施工上共同作用，才能使透水混凝土路面既具有良好的透水性，又具有足夠的強(qiáng)度。
2.選料工藝
透水混凝土主要由膠結(jié)劑、粗骨料、水組成。其強(qiáng)度的形成大體分為兩部分：一部分是由粗集料形成的骨架提供，因為石子的強(qiáng)度大于混凝土的設(shè)計強(qiáng)度；另一部分來源于硬化漿體和粗集料之間的界面粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度主要來源于水泥水化形成的凝膠。
⑴膠凝材料：在保證孔洞率的情況下，為保證強(qiáng)度，選用高標(biāo)號水泥。另外，加入一定量的膠粉以增加界面強(qiáng)度。隨著膠粉摻量的增加，透水混凝土的強(qiáng)度增大，但在摻量超過水泥含量的10%的情況下，混凝土的透水性能下降明顯，因此，膠粉的最佳摻量在10%左右。
⑵骨料：骨料是透水混凝土的主要組成材料，常用的骨料為河卵石和人工破碎的碎石，卵石表面光滑，沒有棱邊、多呈現(xiàn)球形或蛋形，碎石則具有粗糙的表面和棱邊，呈棱角形；骨料的表面狀態(tài)影響與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度，從而影響透水混凝土的抗壓強(qiáng)度，在相同配合比并且骨料粒徑較大時，由碎石配置的透水混凝土抗壓強(qiáng)度明顯低于卵石配置的；當(dāng)粒徑較小時，由于碎石與水泥漿體粘結(jié)強(qiáng)度較高，碎石配置的透水混凝土抗壓強(qiáng)度高于卵石的；由碎石骨料配置的透水混凝土透水系數(shù)也明顯大于卵石骨料配置的。骨料品種對透水混凝土性能的影響較為顯著。骨料粒徑越小，骨料的堆積密度越大，粒徑間的接觸點越多，配置透水混凝土抗壓強(qiáng)度越高，透水性越低。骨料粒徑越大，比表面積越小，所形成的結(jié)構(gòu)骨料單位體積內(nèi)骨料顆粒之間接觸點數(shù)量少，膠結(jié)面積越小，雖然可以提高透水混凝土的透水性，但會降低抗壓強(qiáng)度。在相同配合比下，透水混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著骨料粒徑的增大而顯著降低；透水系數(shù)隨著骨料粒徑的增加而增大，呈非線性關(guān)系。經(jīng)過試驗對比，確定采用粒徑為4.75-9.5mm的單級配碎石骨料。
⑶摻合料：為了提高耐久性和漿料的抗折強(qiáng)度，并保持生態(tài)環(huán)境，必須選用活動摻合料或提高性能礦物外加劑，如粉煤灰、高爐礦渣等。
⑷外加劑：選用性能好的高效減水劑或緩凝高效減水劑。
3.配合比的確定
當(dāng)前透水混凝土配合比確定的方法主要為質(zhì)量法、體積法和比表面法，我們此次采用體積法進(jìn)行研究。根據(jù)透水混凝土所要求的孔隙率和結(jié)構(gòu)特征，粗集料在緊密堆積的情況下，經(jīng)膠結(jié)材漿體適當(dāng)填充，并在表面均勻包裹之后粘結(jié)在一起，凝結(jié)后就形成了連續(xù)多孔的結(jié)構(gòu)，余下的空隙空間既是目標(biāo)設(shè)計的空隙。
確定主要參數(shù)
⑴確定粗骨料的孔隙率及用量
在使用狀態(tài)下測得粗骨料緊密堆積密度、表觀密度，從而求得此狀態(tài)下粗骨料的孔隙率P。每m3混凝土中粗骨料的用量為其緊密堆積狀態(tài)下的質(zhì)量×0.98（折減系數(shù)）。
經(jīng)試驗得到粗骨料表觀密度為2655Kg/m3；緊密堆積密度為1485Kg/m3;空隙率為45%；
可確定1m3混凝土中粗骨料的用量為=1485*0.98=1455kg/m3；
⑵目標(biāo)孔隙率
透水混凝土的孔隙有三種，第一種是封閉的孔隙；第二種是開口但不連續(xù)的空隙，這兩種孔隙存在過多對混凝土透水性都是不利的。第三種是貫穿混凝土且連續(xù)的有效孔隙，它是混凝土具有透水性的主要因素。
透水性能隨孔隙率的增加而增大，與此同時強(qiáng)度也逐漸下降，因此，在滿足透水性要求的基礎(chǔ)上，盡量降低混凝土的孔隙率，有助于混凝土強(qiáng)度的提高，經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)，孔隙率在20%左右時，混凝土的透水率達(dá)到4mm/s，滿足設(shè)計要求，由此確定目標(biāo)孔隙率為20%。
第1頁第2頁
