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高强度透水混凝土在城市道路的应用(2)

   ⑶水灰比
   水灰比既影响透水混凝土的强度,有影响其透水性。对不太粒径、不同颗粒形状的骨料,其合理水灰比不同。当水灰比太小,水泥浆过稠,水泥浆较难均匀地包裹在粗骨料颗粒表面,不利于强度的提高;水灰比过大,水泥浆过稀,水泥浆又会从骨料颗粒表面滑下,包裹粗骨料颗粒表面水泥浆过薄,不利于强度的提高,同时由于水泥浆流动性过大,水泥浆可能把透水空隙部分或全部堵实,既不利于透水,也不利于整体强度的提高。由于透水混凝土的塌落度为0,采用传统的塌落度检测方式已经不合适,透水混凝土的水灰比决定着浆体流动性,以具有最佳工作状态时透水混凝土的w/c为标准,w/c小于最佳水灰比的通过加入减水剂调整至相同状态,从而满足了不同w/c下透水混凝土均处于最佳工作状态。试验试拌取w/c范围为0.25-0.4.水灰比分别取0.25、0.30、0.35、0.40进行试配,试验结果如下:
   由试验数据,在水灰比取0.3时,混凝土的透水性能最优,强度也符合要求。
  4.搅拌摊铺工艺
4.1搅拌工艺
   由于透水混凝土要求疏松,因此,不能按传统的混凝土搅拌工艺和摊铺方式进行。在该项目试验段的研究中,通过特殊的二次搅拌工艺,使有限的胶凝材料充分的包裹集料,均匀分布,以使粘结效果达到最佳;采用滚轮碾压摊铺控制混凝土密实度,保证其良好的透水性能,又不会因为过于疏松而降低强度。
   施工中,采用自落式搅拌机进行搅拌,为使有限的胶凝材料更好的分布于集料表面,宜采用二次搅拌的方式进行搅拌。第一步,先加入三分之二的胶凝材料及掺合料、全部的水外加剂和石子,先稀拌30秒,使石子全部被砂浆包裹。第二步,全部的胶凝材料和掺合料一齐搅拌30秒。采用一次搅拌工艺时,搅拌时间不应小于60秒。由于透水混凝土的胶凝材料用量少,搅拌工程是一个非常重要的工艺过程,要做到搅拌均匀、充分,以使有限的胶凝材料能充分的发挥作用,因此,搅拌过程必须严格的加以控制。
   4.2摊铺
   成型方法的不同直接影响透水混凝土的性能指标。当前主要由加压成型、振捣成型及插捣成型三种。本次透水混凝土的摊铺采取了加压1MPa、2 MPa、3 MPa和振捣5s、10s、15s以及每层插捣10次、15次、20次成型方法的对比试验。采用100mm×100mm×100㎜立方体试模,试件成型后,标准养护28d后分别进行混凝土透水系数、强度及孔隙率的测定,结果如下:
   试验结果可知:采用插捣15次、振捣10s,加压2 MPa的成型方法,均能获得良好的透水混凝土;对比三种成型方式:加压2 MPa的成型方法得到的透水混凝土强度、透水系数、连通孔隙率更由于其余两种成型方法。
   施工应用中,摊铺时采用人工摊铺,摊铺后用专用的进口透水混凝土专用摩擦整平机进行碾压,碾压强度控制在2Mpa左右,以透水混凝土孔隙率达到设计孔隙率为准进行碾压。
   最后,根据工程实际的需要,采用高压喷枪进行喷漆处理。
   此次进行的高强度透水混凝土施工,第一次把这种新工艺运用到南方高温高热的环境中,作业完成后,正好经历三至六月的雨季及六至十月的高温天气,其预期的使用功能完全满足目标期望值,在雨季通畅的排水性能,在夏季也有效的降低城市中心的热岛效应;其生态性能的有益性,将会在未来得到体现。

   此次率先在广东地区使用了高强透水混凝土,虽然只是初步的应用在场馆基础建设上,但通过此次的大胆尝试,已经可以初步掌握这种新型建设的特性,为大规模的应用在市政基础设施上奠定了相当的基础经验。虽然当前透水混凝土的造价相对较高,但其使用功能的优越性及对生态环境的有益性,更有利于城市建设中所提出的可持续性发展的目标,必将得到大规模的推广。

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