CN111455765A - 一种透水混凝土机械化碾压施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种透水混凝土机械化碾压施工方法，包括，步骤1：制备强化纤维；步骤2：采用水、石子、水泥、SR增强剂、PCA聚羧酸减水剂、MC甲基纤维素与彩色颜料拌制混凝土；步骤3：将强化纤维、混凝土、HY‑4100氟硅疏水剂、木质素、对羟基苯磺酸混合；使用塑料膜覆盖施工路段两侧的路缘石；步骤4：安装路缘石，并使用塑料膜覆盖；步骤5：在路面上机械摊铺透水混凝土；步骤6：将摊铺好的透水混凝土压实；步骤7：采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行压光处理；步骤8：使用塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面湿养；步骤9：采用封闭剂对全部路面进行表面处理。采用本发明所述透水混凝土机械化碾压施工方法能够配置出抗压强度高和透水性能优越的透水混凝土。

Description

一种透水混凝土机械化碾压施工方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种透水混凝土机械化碾压施工方法。
背景技术
现阶段路面结构大多采用普通混凝土路面及沥青混凝土路面，二者均为不透水结构，由此引发城市内涝地下水位干枯及局部小气候的环境问题，从而引起行业内部思考诞生了0GFC及透水混凝土。
如中国专利申请号为201810001304.8的发明公开了一种透水混凝土路面结构及施工方法，透水混凝土路面结构包括素土夯实层、垫层、本色透水混凝土层和透水胶粘石层，所述素土夯实层表面设有垫层，所述垫层上铺筑有本色透水混凝土层，所述本色透水混凝土层上表面设有透水胶粘石层，具有抗压强度高，透水性能好的特点；其施工方法具有工艺简单、施工平整度高、劳动强度低、施工工效高、施工质量控制容易等特点，与传统施工方法相比，在本色透水混凝土层上铺设透水胶粘石层，施工完毕后不需要浇水养护，直接进行染色，且能够在最短的时间之内完成整个透水工程，缩短了工期、减少了人工成本。
又如，中国专利申请号为201710806211.8的发明公开了一种沥青透水混凝土路面及其施工方法，所述路面包括沥青透水混凝土层(1)、以及沿水平方向设置于所述沥青透水混凝土层(1)中的至少两层加筋层(2)。本发明提供的路面和施工方法能够提高沥青透水混凝土路面的强度和刚度，减少路面变形，延长路面的寿命。
现有技术中至少存在以下问题：
透水混凝土施工工艺目前存在诸多问题，行业内大部分采用的施工方法为振捣法施工，可使用透水混凝土的部位大多厚度在10cm左右(4+6cm或3+7cm)，使得振捣工艺不便实施,更有甚者直接采用压光工艺，导致透水混凝土振捣不到位，进而强度不足导致面板施工后较短时间就出现断裂现象，或者振捣过重存在透水效果差的现象。总之，现有的透水混凝土施工方法不能满足机械化施工，施工质量难以保证，亟待解决。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种能够满足机械化要求、提高施工质量的透水混凝土机械化碾压施工方法。
所述透水混凝土机械化碾压施工方法包括：
步骤1：按重量组份称取桐油3份、0.5mm钢纤维10份、硅粉5份，使用搅拌机混合均匀，之后向桐油、0.5mm钢纤维和硅粉的混合物间断加入150℃强化剂搅拌，得到强化纤维；
步骤2：采用水、石子、水泥、SR增强剂、PCA聚羧酸减水剂、MC甲基纤维素与彩色颜料拌制混凝土；
步骤3：将步骤1制备出的强化纤维3份、步骤2制备出的混凝土40份、HY-4100氟硅疏水剂3份、木质素3份、对羟基苯磺酸5份置于搅拌机中混合，加温度为80℃水6份进行搅拌，获得混合原料，搅拌至混合原料含水率为8％，搅拌均匀后制得透水混凝土；
步骤4：安装路缘石，并使用塑料膜覆盖；
步骤5：在路面上摊铺透水混凝土；
步骤6：压实路面上摊铺的混凝土；
步骤7：采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行压光处理；
步骤8：使用塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面；
步骤9：清洗有污染物的路面部分；采用封闭剂对全部路面进行表面处理。
进一步地，步骤1所述强化剂各组份按重量组份计为聚甲基丙烯酸甲酯8份、辛苯昔醇3份、水20份，使用超声波混合器在50KHz频率、100℃溶液温度下进行混合均匀后制得。
进一步地，步骤2中，所述石子粒径为4-7mm，堆积密度为1500kg/m3，所述石子表面平整光滑，片状石子颗粒含量小于1％，含泥量小于等于0.5％，压碎值小于15％，所述水泥采用P.O42.5级硅酸盐水泥。
进一步地，步骤2所述混凝土由以下重量份数的原材料配比而成：水泥15120份、SR增强剂500份、石子65000份、水5480份、聚羧酸减水剂165份、MC甲基纤维素7份、彩色颜料300份。
进一步地，步骤4中，所述安装路缘石包括以下步骤：
步骤4.1，测量放线定出路缘石位置，每5m设桩位，在测桩位时，同时在桩顶上测放高程；
步骤4.2，开挖边缘石基槽，开挖宽度比边缘石基础宽100mm，铺设100mm厚C15混凝土垫层；
步骤4.3，路缘石外侧用C20细石混凝土包封，相邻路缘石勾缝用5mm厚木条，勾缝采用M10水泥砂浆。
进一步地，步骤5所述在路面上摊铺混凝土包括：
步骤5.1，透水混凝土摊平施工前，在地基上铺设10-20cm碎石层，且碎石层的空隙在35％-45％之间；
步骤5.2，碎石层铺设完成后，先在碎石层上均匀洒水，湿润碎石层，然后对底层透水混凝土进行均匀摊铺，摊铺系数为1.2，底层透水混凝土摊铺完毕，采用平整机刮平底层透水混凝土表面；
步骤5.3，对底层透水混凝土表面铺设平板采用振捣机振捣两遍，再用滚筒滚压一遍后，摊铺面层透水混凝土，使面层和底层之间骨料固定粘结，进行底层和面层的施工的间隔不超过20min。
进一步地，步骤6所述压实路面上摊铺的混凝土包括：
步骤6.1，使用型号ADY-JS2000、钢轮尺寸1000mm、重量1980kg的全液压压路机进行压实，静压碾压2-3遍，碾压过程轮迹重叠1/3-1/2；
步骤6.2，使用低频振动夯碾压1遍；
步骤6.3，使用压路机对路缘石两侧进行收边碾压。
进一步地，步骤7所述采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行2次压光处理。
进一步地，步骤8所述塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面后，每隔12小时，使用测温计测量内外温度，温度差不大于15℃。
进一步地，步骤9所述透水混凝土路面采用高压水冲洗，且冲洗水压不小于40MPa，所述封闭剂由以下质量份数的原材料配比而成：丙烯酸乳液60份、增稠剂3份、水37份。
相对于现有技术，本发明所述透水混凝土机械化碾压施工方法具有以下优越效果：
1.采用本发明所述透水混凝土机械化碾压施工方法，所制得的透水混凝土采用强化纤维与混凝土进行混合，利用桐油和强化剂将硅粉附着在钢纤维上形成增强纤维，提高了纤维的支撑力和结构强度，再与混凝土混合时，可以与单级配石子在对羟基苯磺酸的作用下进行固定，在混凝土的内部形成疏松多孔结构，有利于透水、排水，在疏水剂的作用下，可以在混凝土内形成防水隔膜，避免雨水渗入混凝土的材料内，有利于使得雨水沿着多孔结构进行排出，透水性能好。
2.采用本发明所述透水混凝土机械化碾压施工方法，对于透水混凝土的碾压合理、高效，既能够缩短工期又能够提高混凝土的抗压强度和透水性。
3.采用本发明所述透水混凝土机械化碾压施工方法可以实现机械化施工，节省人力和物力。
具体实施方式
实施例1
所述透水混凝土机械化碾压施工方法包括：
步骤1：按重量组份称取桐油3份、0.5mm钢纤维10份、硅粉5份，使用搅拌机混合均匀，之后向桐油、0.5mm钢纤维和硅粉的混合物间断加入150℃强化剂搅拌，得到强化纤维；
步骤2：采用水、石子、水泥、SR增强剂、PCA聚羧酸减水剂、MC甲基纤维素与彩色颜料拌制混凝土；
步骤3：将步骤1制备出的强化纤维3份、步骤2制备出的混凝土40份、HY-4100氟硅疏水剂3份、木质素3份、对羟基苯磺酸5份置于搅拌机中混合，加温度为80℃水6份，进行搅拌获得混合原料，搅拌至混合原料含水率为8％，搅拌均匀后制得透水混凝土；
步骤4：安装路缘石，并使用塑料膜覆盖；
步骤5：在路面上摊铺混凝土；
步骤6：压实路面上摊铺的混凝土；
步骤7：采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行压光处理；
步骤8：使用塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面；
步骤9：清洗有污染物的路面部分；采用封闭剂对全部路面进行表面处理。
进一步地，步骤1所述强化剂各组份按重量组份计为聚甲基丙烯酸甲酯8份、辛苯昔醇3份、水20份，使用超声波混合器在50KHz频率、100℃溶液温度下进行混合均匀后制得。
进一步地，步骤2中，所述石子粒径为4-7mm，堆积密度为1500kg/m3，所述石子表面平整光滑，片状石子颗粒含量小于1％，含泥量小于等于0.5％，压碎值小于15％，所述水泥采用P.O 42.5级硅酸盐水泥。
进一步地，步骤2中，按照所述水泥15120份、所述SR增强剂500份、所述石子65000份、所述水5480份，所述聚羧酸减水剂165份，所述MC甲基纤维素7份的重量组份，再按照下表1规定的重量份加入所述彩色颜料的掺和量进行的试验如下：
彩色颜料的掺和量试验
Figure BDA0002434231430000051
现场实施7天和28天后对各组的混凝土进行取芯，利用混凝土压力试验机和混凝土透水系数测定仪进行抗压强度和透水率试验，试验结果如下：
彩色颜料的掺和量试验检测结果
序号 彩色颜料(份) 7天强度(MPa) 28天强度(MPa) 透水率(cm/s)
1 250 7.2 16.3 0.29
2 260 13.21 22.1 0.31
3 270 18.9 27.4 0.10
4 280 19.2 25.3 0.19
5 290 19.4 30.5 0.21
6 300 20.5 31.7 0.17
7 310 22.8 28.6 0.12
从表中看出彩色颜料(份)为300份时，混凝土28天抗压强度最高且透水性能高也能够满足要求，由此确定了以质量计算：水泥15120份、SR增强剂500份、石子65000份、水5480份、聚羧酸减水剂165份、MC甲基纤维素7份、彩色颜料300份的配比为最佳配比。
进一步地，步骤4中，所述安装路缘石包括以下步骤：
步骤4.1，测量放线定出路缘石位置，每5m设桩位，在测桩位时，同时在桩顶上测放高程；
步骤4.2，开挖边缘石基槽，开挖宽度比边缘石基础宽100mm，铺设100mm厚C15混凝土垫层；
步骤4.3，路缘石外侧用C20细石混凝土包封，相邻路缘石勾缝用5mm厚木条控制，勾缝采用M10水泥砂浆。
进一步地，步骤5所述在路面上摊铺混凝土包括：
步骤5.1，透水混凝土摊平施工前，在地基上铺设10-20cm碎石层，且碎石层的空隙在35％-45％之间，以形成孔隙率小的上层透水混凝土层和孔隙大的下层碎石层组成的双层排水路面，孔隙率小的上面透水混凝土路面能够有效的阻止粗细颗粒进入下层形成“筛效应”。
步骤5.2，碎石层铺设完成后，先在碎石层上均匀洒水，湿润碎石层，然后对底层透水混凝土进行均匀摊铺，摊铺系数控制在1.2，底层透水混凝土摊铺完毕，采用平整机刮平底层透水混凝土表面；
步骤5.3，对底层透水混凝土表面铺设平板采用振捣机振捣两遍，再用滚筒滚压一遍后，摊铺面层透水混凝土，使面层和底层之间骨料固定粘结，进行底层和面层的施工的间隔不超过20min。
进一步地，步骤6所述压实路面上摊铺混凝土包括：
步骤6.1，使用型号ADY-JS2000、钢轮尺寸1000mm、重量1980kg的全液压压路机进行压实，静压碾压2-3遍，碾压过程轮迹重叠1/3-1/2；
步骤6.2，使用低频振动夯碾压1遍；
步骤6.3，使用小型压路机对路缘石两侧进行收边碾压。
对透水混凝土压实方式及次数进行的试验，如下表所示：
碾压方式及次数试验设计
Figure BDA0002434231430000061
现场实施7天和28天后对各组的透水混凝土进行取芯，利用混凝土压力试验机和混凝土透水系数测定仪方法进行抗压强度和透水率试验，试验结果如下：
碾压方式及次数试验检测结果统计表
Figure BDA0002434231430000062
Figure BDA0002434231430000071
由上表可以看出碾压方式与遍数为静碾2遍，振动1遍时，透水混凝土28d抗压强度最高且透水性能高也可以满足要求，最终使用全液压压路机静压碾压2-3遍，使用低频振动夯碾压1遍。
进一步地，在步骤7中，采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行压光2次。以下为对透水混凝土进行压光遍数的梯队试验。
压光次数梯度试验设计表
组次 1 2 3 4 5
压光次数(次) 0 1 2 3 4
根据梯队试验设计表完成压光试验，并对结果进行统计分析如下：
压光次数梯度试验试验检测结果
序号 压光次数(次) 表面泛浆情况 平整度超标情况
1 0 不泛浆 超标
2 1 不泛浆 超标
3 2 不泛浆 不超标
4 3 轻微泛浆 不超标
5 4 严重泛浆 不超标
由上表可知磨光机压光2次为最佳次数，平整效果较好又不会出现局部泛浆。
进一步地，步骤8所述塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面后，每隔12小时，使用测温计测量内外温度，温度差不大于15℃。
进一步地，采用高压水冲洗透水混凝土路面，且冲洗水压不小于40MPa。
进一步地，清洗完污染物的路面部分，采用封闭剂对全部路面进行表面处理，对封闭剂的质量份数配比进行试验得出以下结果：
Figure BDA0002434231430000072
Figure BDA0002434231430000081
由此得出所用封闭剂的最佳质量份数配比为丙烯酸乳液60份、增稠剂3份、水37份。
进一步地，透水混凝土路面浇筑完成后进行路面分割缝切割，具体包括浇筑完成后24h进行路面分割缝切割，缩缝宽度10～15mm，深度50mm。
本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，包括：
步骤1：按重量组份称取桐油3份、0.5mm钢纤维10份、硅粉5份，使用搅拌机混合均匀，之后向桐油、0.5mm钢纤维和硅粉的混合物间断加入150℃强化剂搅拌，得到强化纤维；
步骤2：采用水、石子、水泥、SR增强剂、PCA聚羧酸减水剂、MC甲基纤维素与彩色颜料拌制混凝土；
步骤3：将步骤1制备出的强化纤维3份、步骤2制备出的混凝土40份、HY-4100氟硅疏水剂3份、木质素3份、对羟基苯磺酸5份置于搅拌机中混合，加温度为80℃水6份进行搅拌，获得混合原料，搅拌至混合原料含水率为8％，搅拌均匀后制得透水混凝土；
步骤4：安装路缘石，并使用塑料膜覆盖；
步骤5：在路面上摊铺透水混凝土；
步骤6：压实路面上摊铺的混凝土；
步骤7：采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行压光处理；
步骤8：使用塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面；
步骤9：清洗有污染物的路面部分；采用封闭剂对全部路面进行表面处理。
2.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤1所述强化剂各组份按重量组份计为聚甲基丙烯酸甲酯8份、辛苯昔醇3份、水20份，使用超声波混合器在50KHz频率、100℃溶液温度下进行混合均匀后制得。
3.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤2所述石子粒径为4-7mm，堆积密度为1500kg/m3，所述石子表面平整光滑，片状石子颗粒含量小于1％，含泥量小于等于0.5％，压碎值小于15％，所述水泥采用P.O42.5级硅酸盐水泥。
4.根据权利要求1所述透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤2所述混凝土由以下重量份数的原材料配比而成：水泥15120份、SR增强剂500份、石子65000份、水5480份、聚羧酸减水剂165份、MC甲基纤维素7份、彩色颜料300份。
5.根据权利要求1所述透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤4所述安装路缘石包括以下步骤：
步骤4.1，测量放线定出路缘石位置，每5m设桩位，在测桩位时，同时在桩顶上测放高程；
步骤4.2，开挖边缘石基槽，开挖宽度比边缘石基础宽100mm，铺设100mm厚C15混凝土垫层；
步骤4.3，路缘石外侧用C20细石混凝土包封，相邻路缘石勾缝用5mm厚木条，勾缝采用M10水泥砂浆。
6.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤5所述在路面上摊铺混凝土包括：
步骤5.1，透水混凝土摊平施工前，在地基上铺设10-20cm碎石层，且碎石层的空隙在35％-45％之间；
步骤5.2，碎石层铺设完成后，先在碎石层上均匀洒水，湿润碎石层，然后对底层透水混凝土进行均匀摊铺，摊铺系数为1.2，底层透水混凝土摊铺完毕，采用平整机刮平底层透水混凝土表面；
步骤5.3，对底层透水混凝土表面铺设平板采用振捣机振捣两遍，再用滚筒滚压一遍后，摊铺面层透水混凝土，使面层和底层之间骨料固定粘结，进行底层和面层的施工的间隔不超过20min。
7.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤6所述压实路面上摊铺的混凝土包括：
步骤6.1，使用型号ADY-JS2000、钢轮尺寸1000mm、重量1980kg的全液压压路机进行压实，静压碾压2-3遍，碾压过程轮迹重叠1/3-1/2；
步骤6.2，使用低频振动夯碾压1遍；
步骤6.3，使用压路机对路缘石两侧进行收边碾压。
8.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤7所述采用圆盘磨光机对局部不平整部位进行2次压光处理。
9.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤8所述塑料薄膜和棉毡覆盖路面和侧面后，每隔12小时，使用测温计测量内外温度，温度差不大于15℃。
10.根据权利要求1所述的透水混凝土机械化碾压施工方法，其特征在于，步骤9所述透水混凝土路面采用高压水冲洗，且冲洗水压不小于40MPa，所述封闭剂由以下质量份数的原材料配比而成：丙烯酸乳液60份、增稠剂3份、水37份。
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