CN108585668A - 渗水混凝土施工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种渗水混凝土施工工艺，涉及地面施工工艺领域，主要包括如下步骤：1)需要设计渗水混凝土；2)原材料准备；3)渗水混凝土配合比设计及调整；4)渗水混凝土制备；5)模板安装；6)摊铺渗水混凝土；7)碾压成型；8)表面处理；9)养护；10)切缝填缝，以实现渗水能力、载荷能力和耐久性优异的功能。

Description

渗水混凝土施工工艺
技术领域
本发明涉及一种渗水混凝土施工工艺，主要涉及地面施工工艺领域。
背景技术
传统的混凝土渗水能力很差，降雨后，雨水很难在时间内将水渗进地下，只能通过地漏排水，一方面排水效果欠佳，雨后很容易造成洪涝，另一方面不利于植物的生长。随着环境保护受到政府和社会的重视，具有渗水功能的渗水混凝土成为一种全新的选择。但目前普通工艺制成的渗水混凝土渗水能力、载荷能力和耐久性仍然欠佳，需要寻找一种更加优良的施工工艺。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提出一种渗水能力、载荷能力和耐久性优异的渗水混凝土施工工艺。
为达到上述目的，本发明的技术方案是：渗水混凝土施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：1)需要设计渗水混凝土；2)原材料准备；3)渗水混凝土配合比设计及调整；4)渗水混凝土制备；5)模板安装；6)摊铺渗水混凝土；7)碾压成型；8)表面处理；9)养护；10)切缝填缝。
进一步，原材料包括胶结料、粗骨料、细骨料、矿物惨合料、外加剂和拌
合水。
进一步，所述粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料和外加剂的配合比
如下：mg/ρg+mc/ρc+mf/ρf+mw/ρw+ms/ρs+ma/ρa+P＝1；mg、mc、mf、mw、ms、ma——分别为单位体积混凝土中粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细
骨料、外加剂的用量(kg/m3)；ρg、ρc、ρf、ρw、ρs、ρa——分别混凝
土中粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料、外加剂的表观密度(kg/m3)；
P——设计孔隙率。
进一步，原料搅拌设备采用自落式搅拌机，投料顺序如下：先投水泥、惨合料与粗骨料，再加一半的用水量，搅拌28-33秒，然后加入外加剂，搅拌57-63秒，最后加入剩余水量，搅拌115-125秒后出料；
渗水混凝土搅拌出料到摊铺完毕的最长时间(h)如下：
施工气温(0C) 底层 面层
5～9 2 2
10～19 1.5 1.5
20～29 1 1
30～35 0.75 0.75
进一步，摊铺渗水混凝土前，洒水润湿基层，但是不能有积水。
进一步，所述碾压成型采用平板式混凝土震动器，对摊铺后混凝土进行碾压。
进一步，养护、浇筑完成后进行洒水养护。
本发明的技术原理有益效果如下：
本方案通过混凝土的孔隙将地面水渗入地下，有利于维持地下水资源的平衡，有利于植物的生长和调节气候环境，并且过漏净化和重复利用雨水，以节约水资源，同时也硬化地面，这些对于我们这个水资源比较贫乏的国家意义十分重大。
渗水混凝土由固(骨料)、液(浆体)和气(空隙)三相组成，为了渗水混凝土特有的渗水能力、载荷能力和耐久性这三项物理力学性能，采取特别计算设计配合比和有特点的制备、摊铺及振压成型工艺，在堆积成型过程中留下一部分空隙不填充，以形成有均匀孔隙率的渗水混凝土保证混凝土渗水速度，同时在骨料之间接触点有部分浆体保证成型后混凝土有一定载荷能力，合理维护可基本保持其渗水能力和载荷能力持久，并且性能基本不会降低等有别于普通混凝土的特点。
具体实施方式
下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的较佳实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
本实施例包括如下:
施工工艺流程：需要设计渗水混凝土→原材料准备→渗水混凝土配合比设计及调整→渗水混凝土制备→模板安装→摊铺渗水混凝土→碾压成型→表面处理→养护→切缝填缝。
1按需要设计渗水混凝土：除渗水混凝土特有的渗水能力、载荷能力和耐久性这三项物理力学性能要求外，还应该满足业主或者建设单位要求，是否需要彩色与花纹，考虑是用于雨水收集还是自然下渗，是用着绿化种植还是休闲步行，以便对地(路)面面层渗水混凝土进行选型，然后进行原材料采购及配合比设计。
2原材料准备
2.1胶结料(水泥)：因为渗水混凝土是多孔堆集结构，水泥的活性、品种与数量是决定渗水混凝土强度的关键因素，所以一般选择采用强度等级42.5级及以上的普通硅酸盐水泥。
2.2粗骨料：可以采用碎石或者再生骨料，作为渗水混凝土结构骨架，粗骨料应该符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准(JGJ52)》的规定，通常采用粒径较小的单一粒径，粒径范围为5～20mm。粒径以均匀为好，含泥量小于0.5％，针片状颗粒小于10％，压碎指标小于15％。
2.3细骨料：有时渗水混凝土为了控制浆体收缩或者降低成本，也惨用细骨料，细骨料应该符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准(JGJ52)》的规定，细骨料采用级配良好的中砂，其含泥量小于1.5％，泥块含量小于1％，细骨料用量在6％～10％为宜。
2.4矿物惨合料：矿物惨合料也叫外加剂，可采用硅粉、粉煤灰和磨细矿渣粉等。矿物惨合料应符合《高强高性能混凝土用矿物外加剂(GB/T18736)》的规定，替代水泥应符合：硅粉小于8％、粉煤灰小于30％，磨细矿渣粉小于40％。
2.5外加剂：渗水混凝土选用外加剂必须符合《混凝土外加剂(GB/T8077)》和《混凝土外加剂应用技术规范(GB50119)》的有关规定。为了提高水泥浆与骨料粘结强度，可添加一定量的增强剂；为了改善混凝土成型时的和易性并提高强度，可添加一定量的减水剂。制作彩色路面时，通常添加一定量的矿物颜料。冬期施工时可添加早强剂。
2.6拌合水：渗水混凝土所用拌合水应符合《混凝土用水标准(JGJ63)》的规定。
3渗水混凝土配合比设计及调整：地(路)面渗水混凝土配合比设计基本思路类似碾压混凝土的填充包裹理论：砂的空隙恰好被水泥浆所填充；石子的空隙又恰好被砂浆所填充，凝固后形成密实整体。如此均匀粘连紧密堆积形成多孔结构，空隙连通成为渗水通路，以保证其渗水性能。
渗水混凝土由固(骨料)、液(浆体)和气(空隙)三相组成，为了渗水混凝土特有的渗水能力、载荷能力和耐久性这三项物理力学性能，采取特别设计配合比和有特点的制备、摊铺及振压成型工艺，在堆积成型过程中留下一部分空隙不填充，以形成有均匀孔隙率的渗水混凝土保证混凝土渗水速度，同时在骨料之间接触点有部分浆体保证成型后混凝土有一定载荷能力，合理维护可基本保持其渗水能力和载荷能力持久，并且性能基本不会降低等有别于普通混凝土的特点。渗水混凝土配制强度设计符合《普通混凝土配合比设计规程(JGJ55)》的规定，并且渗水混凝土还应满足前所述业主要求。同时根据渗水混凝土的填充包裹理论，渗水混凝土体积等于各原材料体积与孔隙体积之和，配合比可按以下与普通混凝土有所区别的计算和设计方法:
mg/ρg+mc/ρc+mf/ρf+mw/ρw+ms/ρs+ma/ρa+P＝1；
mg、mc、mf、mw、ms、ma——分别为单位体积混凝土中粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料、外加剂的用量(kg/m3)；
ρg、ρc、ρf、ρw、ρs、ρa——分别混凝土中粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料、外加剂的表观密度(kg/m3)；
P——设计孔隙率。
然后参考《普通混凝土配合比设计规程(JGJ55)》的试验验证方法，增减胶结料分别作二至三组试件，根据试验结果调整以满足按业主或者建设单位要求及渗水混凝土工作特殊性能要求(a、渗水混凝土渗水能力满足5年一遇的大雨渗水能力，b、渗水混凝土载荷能力满足中小型车辆运行要求，c、渗水混凝土耐久性满足在合理维护条件下可基本保持其初始渗水能力和载荷能力不变)，从而选出最优配合比。
4渗水混凝土制备
4.1计量：计量偏差允许范围：水泥、矿物惨合料1.5％；粗、细骨料2.5％；水、外加剂1.5％。
4.2拌制设备：可采用自落式搅拌机。除要求强度等级较高可采用强制式搅拌机外，一般不采用强制式搅拌机拌制。
4.3投料顺序：先投水泥、惨合料与粗骨料，再加一半的用水量，搅拌30秒，然后加入添加剂(外加剂、颜料)，搅拌60秒，最后加入剩余水量，搅拌120秒后出料。用水量必须严格控制，合适的用水量搅拌出的混合料应该是手握成团，落地松散状态。
4.4搅合料要求：搅拌出的混合料属于干硬混凝土，应该是手握成团，落地松散状态。塌落度20～50mm，不适合远距离运输，可现场拌制。当采用商品混凝土搅拌站生产时，必须考虑运输距离与运输路况因素，宜随拌随用。
渗水混凝土搅拌出料到摊铺完毕的最长时间(h)如下：
施工气温(0C) 底层 面层
5～9 2 2
10～19 1.5 1.5
20～29 1 1
30～35 0.75 0.75
5模板安装：模板工程要求与普通混凝土基本相同。主要保证所需要的渗水混凝土形状即可。
6摊铺渗水混凝土
6.1首先进行基层清理，要求基层平整压实并且清洁。摊铺渗水混凝土前，洒水润湿基层，但是不能有积水。
6.2搅合料运输到现场应及时摊铺，摊铺高度根据松铺高度系数控制(松铺高度系数可以通过先期试验确定)。摊铺方式分为人工摊铺与机械摊铺两种。但是不宜抛洒。分层摊铺应控制好两层摊铺之间的间隔时间；彩色渗水混凝土摊铺，要注意工具清洁，摊铺顺序先深后浅；摊铺仿石材渗水混凝土，要注意连续作业；摊铺露骨渗水混凝土，要注意加快摊铺速度，并且根据冲洗时间实施分段摊铺。
6.3摊铺工序质量标准要求为平整均匀(摊铺厚度不均匀程度不大于平均摊铺厚度的1/3)。
7碾压成型:碾压成型方法主要有模板压印法、碾压辊法、压路机法、低频振动压实法和平板振动法等等。碾压成型的方法是根据渗水混凝土的特点而定，与普通混凝土相比，渗水混凝土为多孔结构，因此不能强力振动压实，也不能采用高频振动机械而破坏多孔结构。采用平板式混凝土震动器，对摊铺后混凝土进行碾压。此前特别注意前一道工序“摊铺”标准为平整均匀(摊铺厚度不均匀程度不大于平均摊铺厚度的1/3)，以免本工序振压成型困难。模板压印法用于仿石材彩色渗水混凝土，应注意保证纹理清晰美观，注意脱模与防污染。
8表面处理
8.1表面处理包括两个方面：地(路)面面层渗水混凝土表面修整；利用抹灰铲刀对碾压后局部有缺陷部位进行修补刮平。
8.2露骨渗水混凝土表面冲洗；对混凝土有露骨要求的，在混凝土初凝以后，采用橡皮软管接普通自来水，捏紧橡皮软管出水口处，让水有一定的压力，用压力水喷冲渗水混土表面，冲走表面混凝土砂浆，露出粗骨料。
9养护:由于渗水混凝土存在大量空隙，容易失水，所以养护(特别是早期养护)非常重要。浇筑完成后及时洒水养护，及时覆盖，而且高温天气相应增加洒水养护次数。
10切缝填缝:地(路)面渗水混凝土切缝填缝与普通混凝土地(路)面基本相同，地(路)面面层渗水混凝土缝也包括胀缝、缩缝和施工缝。胀缝主要设置在与周围相邻构造物相交处，缝宽20～25mm，深度贯穿路面面层。缩缝在路面等距离布置间距3～5m，缝宽3～8mm，深度贯穿渗水混凝土地(路)面面层。施工缝尽量保证与胀缝和缩缝结合设置。切缝时间一般在养护3天后进行，切缝后立即进行冲洗，以免造成路面污染。填缝材料应与混凝土粘结力强、回弹性好、适应混凝土收缩，并且不溶于水、不渗水，耐老化，高温不流淌，低温不脆裂，如聚氨酯或者氯丁橡胶类等等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.渗水混凝土施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：
1)初步设计渗水混凝土；
2)原材料准备；
3)渗水混凝土配合比设计及调整；
4)渗水混凝土制备；
5)模板安装；
6)摊铺渗水混凝土；
7)碾压成型；
8)表面处理；
9)养护；
10)切缝填缝。
2.根据权利要求1所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：原材料包括胶结料、粗骨料、细骨料、矿物惨合料、外加剂和拌合水。
3.根据权利要求2所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：所述粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料和外加剂的配合比如下：
mg/ρg+mc/ρc+mf/ρf+mw/ρw+ms/ρs+ma/ρa+P＝1；
mg、mc、mf、mw、ms、ma——分别为单位体积混凝土中粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料、外加剂的用量(kg/m3)；
ρg、ρc、ρf、ρw、ρs、ρa——分别混凝土中粗骨料、水泥、矿物惨合料、水、细骨料、外加剂的表观密度(kg/m3)；
P——设计孔隙率。
4.根据权利要求2所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：原料搅拌设备采用自落式搅拌机。
5.根据权利要求2所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：投料顺序如下：先投水泥、惨合料与粗骨料，再加一半的用水量，搅拌28-33秒，然后加入外加剂，搅拌57-63秒，最后加入剩余水量，搅拌115-125秒后出料。
6.根据权利要求2所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：渗水混凝土搅拌出料到摊铺完毕的最长时间(h)如下：
施工气温(0C) 底层 面层 5～9 2 2 10～19 1.5 1.5 20～29 1 1 30～35 0.75 0.75
搅拌出的混合料塌落度20～50mm。
7.根据权利要求1所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：摊铺渗水混凝土前，洒水润湿基层，但是不能有积水。
8.根据权利要求1所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：所述碾压成型采用平板式混凝土震动器，对摊铺后混凝土进行碾压。
9.根据权利要求1所述的渗水混凝土施工工艺，其特征在于：养护、浇筑完成后进行洒水养护。
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