透水混凝土在工人体育场项目中的全过程质量控制

文摘 2024-12-16 07:04 河南

引言

透水混凝土具有良好的透水性能，可增加雨水下渗，减少路面积水，缓解城市“热岛效应”，实现雨水回补土壤，提升土壤中的水分含量，进而提高植被的成活率和生长可能性，改善生活环境。

传统透水混凝土的抗压强度等级通常低于C25，其主要应用场景为人行步道、体育休闲场馆及园路等，这些场所主要承载非机动车辆或轻型机动车辆。与南方城市相比，北京地区透水混凝土的使用量较少，设计需求的抗压强度也相对较低，且施工水平参差不齐，易在施工过程中造成孔隙堵塞，进而影响其透水性。

本文结合工人体育场项目的具体要求，对C30透水混凝土的配合比进行优化，制备性能满足设计要求的透水混凝土，并对透水混凝土施工的全过程进行质量控制，为透水混凝土的进一步推广应用提供建议和参考。

1材料与方法

1.1试验材料

水泥选用承德金隅水泥有限责任公司产P·042.5普通硅酸盐水泥，其适应性好、强度高，具体物理力学性能指标见表1。

透水混凝土所用的骨料应质地坚硬、耐久、洁净、密实，碎石的性能应符合GB/T14685-2022《建筑用卵石、碎石》中的二级要求，同时为保证混凝土的孔隙率，应选择单一级配的石子。在工人体育场项目中，面层混凝土采用丰宁鑫源矿业生产的5～10mm碎石，含泥量0.3%，泥块含量0%，压碎指标4.0%～4.6%，针片状含量3%～4%；底层混凝土使用丰宁鑫源矿业生产的10～15mm碎石，含泥量0.2%，泥块含量0%，压碎指标4.2%～4.4%，针片状含量2%～4%。良好的级配可有效保证浆体的包裹性，避免浆体下沉。

增效剂（预拌）由南京标美生态环境科技有限公司生产，型号BMB-JYG，其可减少透水混凝土的用水量，提高透水混凝土的各项性能指标，减少拌合物的沉浆、泌水现象，增加透水混凝土的流动性，能将普通透水混凝土的落度从小于50mm提高到大于170mm，且经时2h落度大于140mm，可用混凝土搅拌罐车运输。

1.2透水混凝土配合比设计

透水混凝土要方便施工运输，流动性好，其落度应保持在160～190mm，为保证拌合料的流动性，推荐水胶比>0.30，C30透水混凝土的理论配合比要求见表2。

1.2.1配合比计算

透水结构层主要起到承受荷载的作用，设计透水混凝土强度>30MPa，透水系数>1mm/s，本方案采用填充理论及体积法，透水混凝土的体积是各种材料体积与孔隙体积之和，具体计算见式（1）：

式（1）中，M_w为每立方米混凝土的用水量；ρ_W为水的密度，取1000kg/m²；M_c为每立方米混凝土的水泥用量；ρ_C为水泥密度，取3100kg/m²；M_G为每立方米混凝土的粗骨料用量；ρ_G为5～10mm骨料的堆积密度，取1632kg/m；M_J为每立方米混凝土的增效剂用量；ρ_J为增效剂的表观密度，取2300kg/m²；ρ为目标孔隙率，取18%。

参考孙宏友的研究，引入粗骨料用量修正系数α，取值0.98，每立方米混凝土的粗骨料用量及体积的计算见式（2）、式（3），水泥浆体总体积的计算见式（4）。

水泥浆的总体积是由水泥、水、增效剂组成，则其总体积V浆的计算见式（5)；根据水胶比对透水混凝土的影响，设定水胶比为0.33，增效剂掺量为水泥用量的2.0%，具体计算见式（6）、式（7）：

透水混凝土的最终理论配合比见表3。

1.2.2混凝土试配及性能分析

依据JC/T2558-2020《透水混凝土》，进行C30透水混凝土配合比设计，具体见表4。

按照表4配合比，在搅拌机中依次加人石子、水泥、增效剂干拌10s，再加人全部水量的90%，拌合2min后再根据需要加入剩余的水，继续搅拌。试验室搅拌机的搅拌时间一般为5min，这样才能充分分散增效剂以满足设计性能。拌合物状态表现为浆料包裹均匀、发亮、不沉浆、有流动性，如图1所示。

透水混凝土的落度、包裹性、亮度、浆体是否下沉、流动性、28d抗压强度和透水系数等指标见表5。

由表4、表5可知，随着用水量的增加，透水混凝土的包裹性逐渐变差，浆体表面亮度逐渐提升，浆体由良好的包裹石子到离析沉底。这说明用水量少，则浆体粘稠，虽然能包裹石子，但无流动性；用水量过多，则浆体沉底，不能均匀包裹石子，石子之间无浆体附着，流动性变差；而适当的用水量可使浆体良好地包裹石子，并起到润滑作用，产生良好的流动性。此外，混凝土的强度随着用水量的增加而逐渐降低，且降低幅度较大。因此，选择编号SP-002作为生产用混凝土的配合比。

2生产过程控制

2.1站内质量控制

在实际应用中，根据现场情况对试验室配合比和搅拌时间进行适当调整，用水量则根据现场石子含水量及含泥灰量的不同进行增减，此外在夏季高温环境条件下，应对用水量做适当的补偿，在搅拌时间方面，一般混凝土的搅拌时间为60～90s，但透水混凝土的搅拌时间过短会导致拌合料搅拌不均匀，影响拌合料的流动性和工作性能，而搅拌时间过长则会使水泥磨细发热，拌合料会发干，不易放出。通过试验确定，每盘1.5m³，最佳搅拌时间为60～140s。

2.2罐车运输控制

罐车在运输过程中，会对拌合料进行不间断的搅拌，当运输时间长时，应适当减少拌楼的搅拌时间。根据现场罐车的出料状态，确定搅拌时间，现场出料要求料浆包裹均匀、不沉浆并且放料顺畅。

罐车运输前，倒净罐车内积水，防止因积水造成透水混凝土的落度过大。透水混凝土的运输量不宜过大，过大的运输量会影响混凝土罐车的减速机能。通过实际应用确定，应采用罐体较小、车辆性能较强的运输车辆，运输量不超过6m³为宜。

3透水混凝土的施工控制措施

3.1底层及面层铺设

透水底层混凝土使用大粒径石子，摊铺前应对透水基础进行浇水湿润；底层及面层混凝土使用三轮车及铲车运输，搅拌机出料倒运到工程地点的时间应尽量控制在20min之内，以保证其凝结效果；使用振动平板夯对底层混凝土进行均勾夯实，在透水底层施工完6h内进行面层透水混凝土的摊铺。

基层混凝土在间隔期内应覆盖保水。在第一次浇筑前，应浇制样板块，浇筑完成后应与样块或样板段进行色彩对比，合格后方可继续大面积施工；如浇筑施工中突然遇小雨，应在严密遮挡的条件下完成施工。面层透水混凝土摊铺前，请专人对两边进行抹平标高，不少于两次往返；使用摩擦振动整平机振压密实，配合人工找平压实（尤以板块中部），整平后应用刮杠整体查验平整度是否达到设计要求；若有不合格处可用人工抹平，确保工作面的平整度和强度；若出现个别麻石较大处，应找专人补料后抹平。

使用摩擦振动式整平机前，应严格找平钢板滑轨标高；摊铺面层混凝土时，应留出压实余量（一般在10～15mm），在摩擦振动整平过程中要有专人适时适量地用铁锹补料。摩擦振动式整平机应由有经验的班组长操作，第1次整平的行进速度不宜超过0.2m/s，第2次整平的速度可以适当加快，但不要超过0.5m/s。

在摩擦整平摊铺过程中，请专人使用喷雾器适时给钢辊喷水，以保持钢辊表面的清洁，最后由专业收光人员使用机械进行收光。

3.2覆膜、养护

面层混凝土摊铺完成后，应进行覆膜，并浇水养护。养护最迟应从预处理完成后开始进行，至少养护7d。洒水养护应保证至少每天1次（在白天气温较高时洒水），洒水后及时覆彩条布，保持遮盖严密，负责养护的工人应在夜间巡视查看覆膜的压实情况。

3.3伸缩缝设置要求

缩缝可根据路面的宽度进行设置，如3.6m宽的道路，最大不宜超过6m设置一条缩缝；道路胀缝设置为12～18m。

3.4清洗密封

透水混凝土地面在施工养护期结束后，应进行污染清理，待面层完全干燥后使用喷涂机将密封剂喷涂在透水混凝土的表面。

4工程应用

北京工人体育场改造复建项目位于朝阳区工人体育场北路，主体建筑总建筑面积38万m²；其余空间建设为总占地面积13万m²的城市体育公园和湖区。该工程的南湖步道使用C30透水混凝土，采用搅拌站罐车运输方式，现场施工路面如图2所示。

针对该工程现场状况和工地要求，制定以下保障措施：

（1)提前对质检员进行培训，交底技术参数及控制措施。因搅拌及放料过程与其他混凝土不同，保障透水混凝土搅拌充分均匀，质检员对每车混凝土进行检查。

（2）罐车司机在接灰前必须对罐内残余的杂物和积水进行清理干净，由质检员监督执行。

（3）在透水混凝土浇筑施工的全过程，必须安排质检员到场，整个过程严禁随意加水，质检员应协助工地试验员对透水混凝土的工作性能进行测试，混凝土性能满足要求后方能进行浇筑。

（4）搅拌站与施工单位密切配合，提前组织安排准备工作，确保混凝土从生产到现场浇筑的完成历时不超过1.5h。

结论

本研究以工人体育场项目为依托，以满足项目混凝土设计要求为目标，经过配合比设计、试验调整、罐车运输、现场分层施工等全过程质量控制，得出以下结论：

(1）以28d抗压强度及透水系数为指标，成功制备了抗压强度38.4MPa，透水系数1.27mm/s，满足施工要求的C30透水混凝土，解决了以往搅拌站生产、罐车运输透水混凝土的难题和施工现场搅拌带来的混合料均匀性差异大、质量不稳定的问题。

（2）透水混凝土的出厂检验非常重要，由于透水混凝土没有落度、粘聚性等具体性能指标，因此本次试验的质量检验方法为：透水混凝土浆体包裹均匀、发亮、不沉浆、有流动性，即为检验合格，反之则为检验不合格。

（3）根据实际情况进行质量控制，罐车运输量不宜大于6m，混凝土拌合料从到场到全部压平的时间应控制在20min内，避免出现水分蒸发和后期石子脱落等情况。（来源：《混凝土世界》2024.06）

砼话

“砼话”——分享混凝土知识，做混凝土技术人员的朋友，每天七点更新！您的关注，是最大的支持和鼓励！

最新文章

这份混凝土搅拌站管理规定，听说很多人缺！

混凝土搅拌站安全操作详细步骤！

导致混凝土离析的6大原因

混凝土外加剂复配中需注意事项

高层建筑大体积混凝土施工技术分析

计算外加剂用量时，不能忽视骨料中细颗粒的影响

使用聚羧酸减水剂时应注意的问题

环境温度对混凝土经时损失性能的影响及调控措施研究

混凝土楼板开裂原因及处理措施

建筑混凝土企业成本管控研究

某混凝土公司写给施工单位的混凝土使用须知

透水混凝土在工人体育场项目中的全过程质量控制

骨料泥粉含量及 MB值对混凝土性能的影响研究

回弹-取芯法在钢筋混凝土结构实体抗压强度检测中的应用探究

海水海砂混凝土研究现状

基于ACI 规范的水下混凝土配合比设计及优化

浅析两例受冻破坏的混凝土工程

现浇商品混凝土结构表面气泡的成因与防治

花岗岩机制砂石粉对C80高强高性能混凝土性能的影响及机理研究

作为一名实验室检验检测人员，必须要掌握哪些检测知识呢？

阎培渝教授：C70高强混凝土的工程应用

秋冬季节超长混凝土结构裂缝控制关键技术研究

细石混凝土施工技术在工业厂房工程中的应用研究

建筑工程混凝土施工裂缝控制技术及最佳实践探讨

C35水下桩混凝土配合比计算书及施工注意事项

探讨商品混凝土的冬期生产及施工控制

C70高强混凝土配制技术初探

材料因素对C40级机制砂混凝土抗压强度的影响

清水混凝土配合比稳定性研究

混凝土配合比设计方法的研究进展

低强度抗冻抗渗混凝土配合比设计及其力学特性

高层建筑C40大体积混凝土配合比设计原则及其原材料选择

缪昌文院士：现代混凝土早期收缩裂缝及控制技术

普通混凝土抗折强度试验研究

冬天来了，混凝土搅拌站应该怎么办？

混凝土反大解析及延伸思考

水泥胶砂强度影响因素的分析

不同石粉含量对C35低强度等级机制砂水工混凝土性能的影响研究

粉煤灰对水工混凝土性能的影响

不合格试件对应的成品混凝土处理方法

混凝土施工单位冬季施工技术交底

走出对混凝土浇水养护认识的几个误区

分析改善机制砂混凝土黏聚性试验探究

水下不分散混凝土的配制及性能影响

如何合理处理退回混凝土也不是一件简单的事？

卵石与碎石的应用

预应力箱梁C50混凝土配合比研究与应用

混凝土表面爆裂鼓包原因分析与处理

白糖和葡萄糖酸钠对C30超缓凝混凝土性能的影响研究

粉煤灰和矿渣复掺对高性能混凝土耐久性的影响

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉