透水混凝土技术应用

王发平　邓立明

(青海省高级公路建设管理局　西宁　810008)

摘　要　介绍透水混凝土的特点、配合比设计和试验方法,应运结果表明其将会是解决城市人行道使用要求与排水问题的最佳方案。

关键词　道路材料　透水混凝土　配合比

1　透水混凝土

1.1　特点

透水混凝土是一种含有较多粗集料、微量或无细集料且无足量水泥的混凝土材料。通过配合比设计满足具有适当强度、高透水性、无离析等工程需求,主要可以作为无需压密的回填材料或水工材料,抗压强度约在1.5MPa至14MPa之间。与一般混凝土相比,具有如下特点:①透水混凝土比重一般约在1400kg/m3～1900kg/m3之间;②热传导系数小;③水的毛细现象不显著;④水泥用量少;⑤成型时侧压力小,可使用各种轻型模板;⑥表面存在蜂窝孔洞,表面抹平施工方便;

⑦可以防止雨天路面集水和夜间反光,增加行走舒适性和安全性,同时减轻降雨季节道路排水系统负担;⑧可以吸收车辆行走产生的噪音,有利于创造安静舒适的交通环境;⑨可以补充城市地下水资源,保护土壤温度,改善城市地表植物和土壤生物的生存条件,有利于生态平衡;⑩可以增加城市可透水透汽面积,调节城市气候,降低地表温度,缓解城市“热岛”现象;此外,透水混凝土靠自重即可成型,施工简易方便,对于人工的施工技术要求不高更是其主要特色。

1.2　材料要求

透水混凝土的使用的材料是由一般的水泥、粗集料和水拌和而成,有时也可以加入少量砂。粗集料可以是碎石、卵石,也可以是人造轻集料或再生集料、工业的炉渣废料以及其它强度较高的建筑废弃物等。其强度的形成主要依靠粗集料表面的水泥浆体,保证集料表面接触互相固结,形成多空袭的结构体,因此具有相当大的透水性。使用的水泥、集料等要求如下表1所示。

2　配合比设计

透水混凝土的配合比特点是采用单粒级粗骨料作为骨架,水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面,作为骨料颗粒之间胶结层,形成骨架一空隙结构的多孔混凝土材料。透水混凝土是粗骨聊颗粒建通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成的多孔堆聚结构,内部含有较多的空隙,且多为直径超过1mm的大孔,因此具有良好的透水性。

根据结构模型可知,透水混凝土受力时通过骨料之间的胶结点传递力的作用,由于骨料本身的强度较高,水泥凝胶层很薄,水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小,因此其破坏特征是骨料之间的连接点处破坏。因此在保证一定空隙率的前提下,增加胶结点的数量和面积,提高胶结层的强度是提高透水性混凝土强度的关键。

透水混凝土的材料要求表1

材料名称要　　　　　　求

水　　泥

1.满足规范要求

2.使用粒径越小,水泥颗粒也相应变小。集　　料

1.粗集料应为单一级配。如10mm～

20mm、10mm～30mm等不宜小于5mm或

大于40mm。

2.粗集料的针片状总量不宜大于15%,

集料含泥量不宜大于1%。

透水混凝土的配合比设计,除力学强度之外,透水系数为性能主要控制指标。因此进行配合比设计时,先将集料的干捣密度求出,得到集料中存在的空隙。而后根据需要的强度,填充少于总空隙体积但不同体积含量的水泥浆体,即可完成配合比的设计。

在配合比设计中,使用水泥浆的多少为强度与透水性能的最大影响因素。水灰比,对于透水混凝土整体性能的表现并无太大的影响,其扮演集料间接触点的粘裹角色。一般水灰比的选取以能充分粘裹集料、并不产生流失为原则,约在0.35～0.55间。使用浆体充填空隙体积的量,从总空隙体积的30～70%均可,主要根据设计强度而定。当然随填充孔隙浆体的增加,其透水能力也随之减少。通过调整水泥浆的用量可以得到不同强度和透水性能的混凝土。

3　试验方法

透水混凝土的检、试验进行之方法,与一般混凝土相比并无太大的差异,其主要仍以规范(下转第57页)

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青海交通科技　2006—2作方式的影响,再加上政企尚未分离,行业垄断还比较严重,地区保护条件和条块分割现象的存在,以及法律、法规的不完善等,因此,在市场经济的进程中要充分发挥的作用。一是培训和建立社会主义市场经济体系。加大在培育市场需求、规范市场秩序及引导扶持物流企业发展等方面的力度,充分发挥市场配置资源的作用,遵循供求规律,实现物流资源配置的市场化运作。二是提供发达的基础设施和先进的信息通讯等公品,为现代化物流业发展奠定基础。三是研究如何发展现代物流的战略,深化改革,建立统一高效的现代物流领导体系。充分运用法律、行政等手段,打破行业垄断,消除行政障碍,为现代物流发展营造全新的环境。四是研究和制定有关加快现代物流发展的法规,引导和鼓励工商企业转变观念,改进经营组织方式,适应现代物流发展的需要。

(2)合理有效的整合资源,引导传统物流向现代物流转变。要依托现有物流企业和物流设施,加快产业整合步伐,打破部门和地区分割,促进物流企业和企业物流的有机结合,共同发展。通过深化改革,扩大开放,转变企业经营机制,增加企业服务功能,扩大服务领域,积极向社会物流拓展,实现物流服务市场化和资源社会化,提高社会物流资源利用效率。要立足于存量资源充分、合理运用,尽可能盘活、用好存量资产,通过增量资产与存量资产的空间整合、信息整合,功能整合,以少量投入带动存量资产的扩大优化,引导传统物流向现代物流转型,实现专业化、多样化、规模化发展。

(3)加强物流基础设施建设,满足现代物流产业的需要。通过合理规划和布局交通运输设施及物流园区、物流中心等现代化物流基础设施,从而实现物流基础设施从单一型、分散型、传统型,向现代化、集约化、规模化、网络化的转变。一是以青藏铁路、

“两横三纵”公路为主干,基本形成幅射全省、连接省外、方便畅通、技术先进的交通运输网络。同时构建以西宁及各地区经济中心城镇物流储存设施为基点的全省物流基础设施主干系统框架。二是从不同地区经济发展水平出发,把物流园区、物流中心建设及物流企业培育作为现代物流发展的核心工作。优先选择经济地位突出、交通优势明显、信息条件较好、物流交换量大的西宁市、格尔木市、海东平安等地作为全省重点建设的物流枢纽城市,采用经济开发区,主体企业引导,工业地产商及综合运作等模式建成一批有示范和辐射效应的物流工业园区,带动全省物流业发展。三是积极为物流业发展提供技术支持。要充分利用国家信息产业发展环境不断改善的契机,积极推进我省各类企业物流管理和信息化进程。通过电子政务、电子商务和金融、税务、交通运输等信息化建设,加快物流建设平台,为管理、企业物流组织管理提供良好的信息环境条件。

(4)推进工业及制造业应用物流技术,改善工业及制造业的整体经营状况。在我省石油化工、有色金属冶炼、盐湖化工等支柱产业及建材、高原动植物特色药品、冶金、畜产品等优势行业中,推行现代物流管理理念技术,逐步分离生产销售、运输、采购等物流环节,加快构建与企业发展相适应的现代物流服务系统,改进企业物流服务水平和提高物流运作效率。

(5)加强教育与培训,为现代物流提供智力支持。要建立我省物流行业从业人员职业教育、培训和从业资格认证制度,逐步提高全省物流经营管理与实际运作人员的整体素质和水平。同时,要组织有一定经验的专业人才,赴省外或国外进行培训,造就一批有理论、会经营、懂管理的现代物流技术与管理人才。

(6)充分发挥行业协会作用,提升行业服务水平。行业协会是与企业之间的桥梁和纽带,是推进现代物流业发展的重要力量。要充分发挥其行业报务、行业自律、行业代表、行业协调的职能,充分发挥其在规范市场行为,信息交流,技术合作、人才培训、技术咨询等方面的作用,促进现代物流业发展。

(上接第54页)

规定的内容为主加上透水试验的方法,规范整个材料的性质。仅对透水试验进行如下说明:透水系数的取可依据Darcy公式,量测试体长度L、截面积A并量取单位时间内之流量Q后,则可计算透水系数K=ρ×L ×Q/(A×H),式中ρ为水的密度。

4　结语

透水混凝土一般都使用于大面积开放空间上,如人行道、行人广场,停车厂等。目前在美国、加拿大和欧洲等已广泛应用透水混凝土于挡土墙的回料和道路之间透水层等工程上。除了具有相当理想的透水性能外,水泥材料的粘结特性使之可提供一定的力学强度,目前应用表明将会是解决城市人行道使用需求和排水问题的最佳方案。

参　考　文　献

1　杨伯科主编.混凝土实用新技术手册.吉林科学技术出版社,1998,550—556.

2.ACPA,“C oncrete Paving T echnology,Recycling C oncrete Pavement”,Amenican C oncrete Pavement Ass ociation,Skok2 ie,Illinois,199

3.

3　Nader G haroori,Shivaji Dutta,”Parement Thickness De2 sign for N o-Fines C oncrete Pauking Lots,”Jouranl of T ransportation Engineering,V ol121,N o6N ov/Dec,pp476 -484,1995.

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