再生骨料透水混凝土的制備與施工技術(shù)

蔣賢龍，蔣嵐云，蔣銳，蔣樟偉

（晟元集團(tuán)有限公司，浙江 金華 321000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與城市化建設(shè)進(jìn)程的加快城中村改造、拆臨拆違、舊城改造等工程實(shí)施步伐也將加快，這將產(chǎn)生大量固體磚及砌塊等廢棄物，給生態(tài)環(huán)境帶來的諸多負(fù)面影響。再生骨料具有一定強(qiáng)度、孔隙率大、吸水率較高等優(yōu)點(diǎn)，利用廢棄混凝土生產(chǎn)再生骨料，在配置透水混凝土其摻入部分或全部再生骨料，在一定程度上可以解決廢棄混凝土的處理問題，大幅降低混凝土成本，有效解決建筑垃圾污染問題，而且緩解天然砂、石資源日益壓力，具有良好的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會效應(yīng)。本文介紹某公園景觀工程內(nèi)再生骨料透水混凝土配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與施工工藝等。

1 工程概況

本工程為某生態(tài)公園景觀工程設(shè)計(jì)的車輛交通道路及所有停車場、廣場的道路鋪裝園內(nèi)主路上面層鋪裝彩色透水混凝土，上面層鋪裝再生骨料透水混凝土，總鋪裝工程量約為 4 萬平方米，道路結(jié)構(gòu)見圖1。

圖1 再生骨料透水混凝土道路結(jié)構(gòu)圖

2 原材料選用

（1）水泥：三牛產(chǎn)普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級為42.5MPa，表觀密度為 3090kg/m3。

（2）粗骨料：金東產(chǎn)天然碎石和再生骨料，骨料均為 5～15mm 單粒級配，均須符合Ⅱ類用石標(biāo)準(zhǔn)。兩種骨料經(jīng)過篩選后用水沖洗干凈，自然風(fēng)干后使用。

（3）外加劑：蘭溪產(chǎn)聚羧酸鹽類減水劑。

（4）水：自來水。

（5）硅灰：采用普通二氧化硅微粉，技術(shù)指標(biāo)符合透水混凝土增強(qiáng)料的技術(shù)指標(biāo)，以 6% 的摻量等量替代水泥。

（6）濃縮料：為有色無機(jī)粉料，與水泥攪拌后可使其帶有顏色。自身顏色多樣，在使水泥擁有各種顏色的同時(shí)提高混凝土的強(qiáng)度，并且有很好的耐侯性和抗紅外線的能力。顏色穩(wěn)定不易褪色、變色。

3 設(shè)計(jì)配合比

配合比的設(shè)計(jì)參考了 CJJ/T 253—2016《再生骨料透水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》，再生骨料透水性混凝土采用體積法設(shè)計(jì)配合比，其配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合規(guī)程第5.1.3 條和第 5.1.4 條的性能要求。首先應(yīng)先確定骨料透水混凝土孔隙率設(shè)計(jì)值，單方膠凝材料漿體量由骨料空隙率及透水混凝土孔隙率設(shè)計(jì)值確定，再根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級和施工要求的拌合物和易性來調(diào)整水灰比和硅灰、水泥摻量比用量，并進(jìn)行試拌，微調(diào)后得到基礎(chǔ)配合比。根據(jù)透水系數(shù)≥0.5mm/s、強(qiáng)度等級 C20 的設(shè)計(jì)要求，按照前期的試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，目標(biāo)孔隙率的范圍連續(xù)孔隙率≥10%，水膠比應(yīng)根據(jù)配制強(qiáng)度、水泥品種及混凝土工作性確定，水膠比的取值范圍宜為 0.25～0.35 之間，硅灰摻量不宜超過 8%。

4 再生骨料透水混凝土的施工工藝和技術(shù)路線

4.1 施工工藝流程

（1）施工準(zhǔn)備及測量放樣→（2）基層處理素土夯實(shí)→（3）粗砂過濾層→（4）級配碎石墊層壓實(shí)施工→（5）支設(shè)模板→（6）澆筑下面層再生骨料透水混凝土→（7）下面層再生骨料透水混凝土振動及找平施工→（8）澆筑上面層彩色透水混凝土→（9）上面層彩色透水混凝土振動、找平及面層處理→（10）覆膜養(yǎng)護(hù)→（11）切割伸縮縫→（12）表面保護(hù)劑→（13）成品保護(hù)→（14）檢查驗(yàn)收。

4.2 再生骨料透水混凝土施工制備要點(diǎn)

4.2.1 拌合

再生骨料透水混凝土的含水量要嚴(yán)格控制，屬于硬性混凝土，坍落度比較小，若是運(yùn)送里程和時(shí)間過長，會影響其施工的質(zhì)量和強(qiáng)度，因此要求混凝土攪拌好從出料到攤鋪的時(shí)間盡量短，因而再生骨料透水混凝土鋪裝采用現(xiàn)場現(xiàn)拌現(xiàn)鋪。攪拌機(jī)的容量應(yīng)根據(jù)工程量、施工進(jìn)度、施工順序和運(yùn)輸工具等參數(shù)選擇。現(xiàn)場設(shè)置了 2 臺 350 型強(qiáng)制式攪拌機(jī)，根據(jù)設(shè)計(jì)要求配合比核對石、水泥、增強(qiáng)劑等材料的規(guī)格及等級，檢查磅秤的精確性，投料操作必須嚴(yán)格按照設(shè)定的配合比進(jìn)行。投料攪拌采用水泥裹石法施工，先將 100% 天然碎石和再生骨料、60% 的拌合水加入攪拌機(jī)預(yù)先攪拌 1min，然后再加入 50% 的水泥、減水劑、硅灰后繼續(xù)攪拌 1min，最后將剩余的 50% 水泥和 40% 的拌合水加入攪拌機(jī)，攪拌 2min，整個(gè)攪拌過程共 4min，攪拌時(shí)間（從投料攪拌到出料），在攪拌機(jī)出料口加設(shè)滑板以便透水混凝土拌合料沿滑板從攪拌機(jī)出料口慢慢滑入運(yùn)輸車，避免了每盤混凝土在卸料時(shí)的互相沖擊。

4.2.2 運(yùn)輸

采用 0.5 噸的機(jī)動自卸三輪車作為透水混凝土運(yùn)輸車，在混凝土運(yùn)輸路線上鋪設(shè)一層棉氈，避免混凝土搬運(yùn)過程中大的振動，棉氈能有效地降低路途上的顛簸程度，混凝土運(yùn)至使用地點(diǎn)時(shí)沒有翻漿現(xiàn)象發(fā)生。目測透水混凝土的干濕度適中、和易性滿足施工工藝要求。運(yùn)輸前要將運(yùn)輸設(shè)備裝料斗充分進(jìn)行濕潤，在拌合物攪拌完成后卸料運(yùn)輸過程中也應(yīng)保持平穩(wěn)，不應(yīng)使拌合物之間產(chǎn)生較大的沖擊，采取有效遮擋、保溫和封閉等措施（如使用塑料布覆蓋表面），減少運(yùn)輸過程中的水分蒸發(fā)流失，應(yīng)注意保持拌合物濕潤，要防止振動造成離析現(xiàn)象，以免影響施工質(zhì)量。需要根據(jù)透水混凝土的初凝時(shí)間、距離范圍和周圍施工環(huán)境氣溫，來控制混凝土運(yùn)輸?shù)焦こ淌┕さ攸c(diǎn)的時(shí)間，運(yùn)至施工現(xiàn)場的控制時(shí)間不應(yīng)大于 120min，確保材料狀態(tài)滿足攤鋪、振搗等環(huán)節(jié)的施工要求。混凝土拌合物從攪拌機(jī)出料后，運(yùn)至施工地點(diǎn)進(jìn)行攤鋪、壓實(shí)直至澆筑完畢的允許最長時(shí)間，應(yīng)根據(jù)混凝土初凝時(shí)間及環(huán)境氣溫確定，并宜符合表1 的規(guī)定。

表1 混凝土從出料至澆筑完畢的允許最長時(shí)間

4.2.3 鋪筑

（1）透水混凝土鋪筑攤鋪

在大規(guī)模再生骨料透水混凝土鋪筑攤鋪之前，應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)鋪筑，根據(jù)攤鋪方式、結(jié)構(gòu)厚度和虛鋪厚度系數(shù)等工藝參數(shù)、因素來確定控制攤鋪厚度。虛鋪厚度系數(shù)應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定，其松鋪系數(shù)為 1.1。再生骨料透水混凝土屬干性混凝土料，其初凝快，因此混凝土拌合物運(yùn)送到攤鋪地點(diǎn)后，應(yīng)及時(shí)攤鋪，混凝土攤鋪施工時(shí)必須由專門人員指揮車輛均勻卸料，切忌“天女散花”，分配好各工種人員，在攤鋪寬度范圍內(nèi)，宜分多堆卸料。由于大面積施工，采用分塊隔倉方式進(jìn)行攤鋪物料，采用攤鋪機(jī)攤鋪，攤鋪機(jī)數(shù)量及勞動力人數(shù)按照拌合場運(yùn)輸能力、生產(chǎn)能力以及攤鋪的長度，保證攤鋪機(jī)不間斷的將再生骨料透水混凝土混合物勻速攤鋪在工作面上，邊角處如有缺料部位，應(yīng)輔以專人適時(shí)、適量用鐵鍬補(bǔ)料及時(shí)補(bǔ)料找平，攤鋪后立即用刮杠刮平。

透水混凝土路面施工攤鋪采用連續(xù)施工方法，隨即攤鋪面層，這種施工方法使結(jié)構(gòu)層與面層粘結(jié)牢固不容易發(fā)生空鼓現(xiàn)象，即上面層彩色透水混凝土應(yīng)在下面層再生骨料透水混凝土同步攤鋪，同一施工段透水混凝土應(yīng)連續(xù)攤鋪，避免接頭質(zhì)量波動，并應(yīng)在下面層再生骨料透水混凝土初凝之前 30min 將上面層彩色透水混凝土攤鋪完畢，且上面層與下面層鋪設(shè)間隔不應(yīng)大 60min，攤鋪速度與振搗和整平速度相適應(yīng)。如間隔超過 30min要注意做好界面處理，界面處理時(shí)采用掃漿法做粘，鋪完迅速用刮尺整平，滾筒滾壓一遍后即應(yīng)進(jìn)行面層的攤鋪，進(jìn)而確保面層和底層間骨料能夠很好地粘結(jié)接層，防止空鼓現(xiàn)象發(fā)生。如果攤鋪施工間隔時(shí)間達(dá)到 1h 以上，則必須設(shè)置施工縫，立模分割，保證兩次攤鋪接頭平整、質(zhì)量可靠。

（2）透水混凝土振搗、碾壓和整平施工

將拌合物均勻攤鋪在工作面上，用括尺找準(zhǔn)平整度和控制一定的泛水度，然后用輕型壓實(shí)機(jī)壓實(shí)，夯實(shí)后表面應(yīng)符合設(shè)計(jì)高程，以保證面層的施工厚度，要求平整、密實(shí)。再生骨料透水混凝土拌合物松鋪攤刮平后先用直徑 120mm 鋼制滾筒滾壓 2～3 遍，然而采用低頻振動液壓設(shè)備縱橫交錯(cuò)兩遍振實(shí)。碾壓時(shí)，按試驗(yàn)段確定的工藝參數(shù)進(jìn)行碾壓，碾壓沿縱向方向進(jìn)行，遇到接頭或模板邊緣，改為橫向碾壓，進(jìn)行平滾碾壓，當(dāng)?shù)皖l振動液壓移動時(shí)，碾壓時(shí)輪跡重疊控制 100～200mm，低頻振動器在一個(gè)位置的持續(xù)振搗時(shí)問不應(yīng)少于 15s。同一位置振動和拖平控制在 2min 內(nèi)，以保證路面混凝土的密實(shí)性，從而保證混凝土的強(qiáng)度，滾平碾壓后及時(shí)用混凝土磨光機(jī)械磨平，局部存在缺陷時(shí)，再進(jìn)行第二遍碾壓，對于機(jī)械無法夯壓的部位要有專人方式加以抹平和拍實(shí)工作。振搗、整平時(shí)施工人員應(yīng)穿減壓鞋進(jìn)行操作，并應(yīng)隨時(shí)檢查模板，當(dāng)出現(xiàn)下沉、變形或松動時(shí)，應(yīng)及時(shí)糾正。

（3）表面抹光及邊角修整

混凝土整體碾壓后，抹平機(jī)應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的專人操作，對透水混凝土表面進(jìn)行修飾、抹平收光，對于抹平機(jī)無法收光或欠料的地方要及時(shí)填劑后進(jìn)行抹平，要有專人進(jìn)行修整邊角、補(bǔ)缺。邊角修整要注意平整度，接縫處板面平整，石子分布均勻，無缺石現(xiàn)象，確保表面平整度均勻度一致，達(dá)到好的鋪裝效果。

（4）覆膜養(yǎng)護(hù)

混凝土路面抹平完成之后就用覆蓋塑料薄膜其上，及時(shí)進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。用塑料薄膜全覆蓋，并在覆蓋好的薄膜上灑水濕潤，使薄膜均勻的覆蓋在層面上。保護(hù)并要拉緊，四周壓實(shí)，做到密閉完好，不留縫隙，防止風(fēng)吹造成薄膜飄起。養(yǎng)護(hù)用塑料薄膜應(yīng)保持完整，當(dāng)破損時(shí)應(yīng)立即修補(bǔ)，避免局部失水影響?zhàn)B護(hù)效果，養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)透水混凝土強(qiáng)度增長情況確定，最遲應(yīng)從混凝土落地后 30min 時(shí)進(jìn)行，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于 14d。

（5）切縫、填縫

切縫時(shí)間一般透水混凝土施工后 5d 左右，可根據(jù)環(huán)境溫度，宜在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到 10～15MPa 時(shí)切縫。采用路面專用切縫機(jī)進(jìn)行切割施工，切割后及時(shí)用水沖洗縫內(nèi)的積漿，保證縫內(nèi)干凈。應(yīng)按設(shè)計(jì)要求切割脹縫和縮縫，脹縫貫穿透水混凝土，達(dá)到基層，縮縫切割深度宜為路面的 2/3。路面脹縫上部預(yù)留填縫空隙并按設(shè)計(jì)要求嵌入柔性嵌縫材料，填縫前應(yīng)確認(rèn)縫壁及內(nèi)部清潔、干燥，填縫必須保持與路面平整，各接縫處填料和填縫應(yīng)飽滿，厚度應(yīng)均勻。

（6）表面保護(hù)劑

透水混凝土伸縮縫施工后、噴涂前，應(yīng)將透水混凝土表面務(wù)必清理干凈，并用配制好彩色保護(hù)劑均勻噴涂混凝土表面，以增強(qiáng)其美觀性和耐久性，防止時(shí)間過會使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。

5 再生骨料透水混凝土路面施工的質(zhì)量控制措施

（1）為了確保透水混凝土路面施工的質(zhì)量目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，項(xiàng)目部成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長的質(zhì)量保證和質(zhì)量管理體系，建立完善的管理制度和專職質(zhì)檢員制度，把質(zhì)量目標(biāo)分解，實(shí)行質(zhì)量否決權(quán)，嚴(yán)格按各工序的工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，并落實(shí)到班組個(gè)人。

（2）嚴(yán)格按照配合比施工，認(rèn)真計(jì)量，確?；炷翉?qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)要求；材料進(jìn)場后，對其生產(chǎn)日期、產(chǎn)品有效期、檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行檢驗(yàn)，并按規(guī)定進(jìn)行抽檢；施工時(shí)認(rèn)真找平，掌握干濕度，保證表面平整、標(biāo)高準(zhǔn)確。

（3）建立技術(shù)交底制度，施工前由專職質(zhì)檢員向下一級執(zhí)行人員進(jìn)行質(zhì)量技術(shù)交底，使具體操作人員明白質(zhì)量目標(biāo)、操作標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)參數(shù)等具體要求，按照再生骨料透水混凝土配合比對工人進(jìn)行技術(shù)交底，并將技術(shù)交底下發(fā)至每個(gè)操作人員手中簽字，與操作人員簽訂質(zhì)量責(zé)任狀，落實(shí)責(zé)任制。

（4）根據(jù)國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范和設(shè)計(jì)技術(shù)要求，編寫工程的施工方案，報(bào)總包、監(jiān)理單位批準(zhǔn)后用以指導(dǎo)組織施工。

（5）建立嚴(yán)格的自檢制度，從定位放線至日常養(yǎng)護(hù)，均實(shí)行全面的自檢工作，建立自檢、互檢、監(jiān)檢、交接檢四位一體的質(zhì)檢體系。

（6）全面實(shí)施質(zhì)量管理工作，開展 QC 小組活動。

（7）實(shí)行樣板引路制度，對每道工序組織技術(shù)能手做出樣板，經(jīng)質(zhì)量員認(rèn)可后再全面施工；嚴(yán)把“六關(guān)”，即圖紙會審關(guān)、技術(shù)交底關(guān)、嚴(yán)格按圖紙和標(biāo)準(zhǔn)施工操作關(guān)、各種材料及半成品驗(yàn)收關(guān)；按驗(yàn)評標(biāo)準(zhǔn)把住預(yù)檢、隱檢關(guān)和結(jié)構(gòu)質(zhì)量驗(yàn)收關(guān)。

（8）加強(qiáng)對施工過程的控制，使施工生產(chǎn)全過程處于受控狀態(tài)。要確定相應(yīng)的技術(shù)措施和實(shí)施手段，重點(diǎn)控制薄弱環(huán)節(jié)，施工現(xiàn)場使用的各種計(jì)量器具都應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識，并應(yīng)按時(shí)檢查。

6 總結(jié)

該生態(tài)公園景觀工程道路及所有停車場鋪裝園內(nèi)主路的再生骨料透水混凝土工程完工后竣工驗(yàn)收并投入運(yùn)行使用兩年多，經(jīng)歷了車輛及人流和各季節(jié)的考驗(yàn)，路面顏色均勻，表面無顆粒脫落現(xiàn)象，觀感質(zhì)量視覺效果均達(dá)到預(yù)期效果，在今后的園林景觀公園、大型廣場展覽會館場地等工程的領(lǐng)域中具有推廣應(yīng)用價(jià)值。