一种低碳大空隙混凝土路面施工方法技术

本发明专利技术提供一种低碳大空隙混凝土路面施工方法，通过模拟计算大空隙混凝土失水率，以失水率、体积状态以及环境参数指标控制运输、养生过程中水流失量，并进行相应失水量的补充，保其处于最佳水平衡状态，从而确保施工后混凝土强度与耐久性。根据大空隙混凝土压实前后体积变化状态，依据设计厚度与松铺压实度指标确定其松铺厚度，实现对施工后的压实度进行事前控制，并可通过设备的松铺压实度对松铺厚度动态调整，有效保证施工后的厚度和压实质量；采用机械化的摊铺、碾压设备进行施工，并提出相应运输、摊铺、碾压、养生方面质量控制参数，提供一种高精度、机械化的大空隙混凝土施工方法，并充分利用固体废弃物材料，实现节能降碳目的。降碳目的。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳大空隙混凝土路面施工方法


[0001]本专利技术属于高性能水泥混凝土材料
，尤其涉及一种低碳大空隙混凝土路面施工方法。
技术背景
[0002]大空隙混凝土路面是一种能够快速排除路面的雨水的路面，其特点是粗集料较多、空隙率大，随着材料创新发展，大空隙混凝土强度已经达到C35～C50，抗折强度达到4.5MPa以上，完全能够满足公路及城市道路路面使用要求，大空隙水泥混凝土路面属于无机材料，本身的抗老化、耐久性较好，同时强度高，自身稳定性好，能够保持较好的空隙结构，养护也较为便利，兼具抗滑性能高、噪声低、抑制水雾、防止水漂、减轻眩光、行驶舒适等方面的突出优点。
[0003]大空隙沥青混凝土路面施工技术较为成熟，行业标准均有所规定，然而大空隙水泥混凝土路面在材料特性、强度形成机理等方面均有较大差异，施工中无法参照，同时，现有对于大空隙混凝土路面施工技术，多采用小型的平板夯、人工摊铺等粗糙施工方法，规模化、机械化的施工技术以及精细化施工控制参数上较为缺乏，严重影响大空隙混凝土路面施工质量。因此，急需提出一种机械化、精细化系统性的大空隙混凝土路面施工方法，为其规模化施工提供指导。

技术实现思路

[0004]针对大空隙混凝土施工质量难以控制、施工工艺粗糙等方面的问题，本专利技术通过对施工过程中含水量、松铺厚度指标精确控制，采用机械化的摊铺、碾压设备，提供一种规模化、高精度、机械化的大空隙混凝土施工方法。
[0005]本专利技术所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
[0006]一种低碳大空隙混凝土路面施工方法，主要包括以下步骤：
[0007](1)采用室内试验测定低碳大空隙混凝土的毛体积密度、空隙率，堆积密度、堆积状态下空隙率，以及自然状态下单位面积失水率。
[0008](2)采用运输车辆进行大空隙混凝土运输，利用3D扫面仪对运料车的大空隙混凝土顶面进行扫描，采用三维拟合方法计算其表面积。
[0009](3)对大空隙混凝土路面下结构层进行清扫，并喷洒水泥净浆。
[0010](4)根据表面积与失水率计算运输中失水量，并在卸料前用喷水装置对进行补水，补水量等于失水量，再将大空隙混凝土卸至摊铺机料斗中，采用摊铺机进行大空隙混凝土路面摊铺，摊铺速度2～4m/min，依据摊铺压实度及设计厚度计算松铺厚度，松铺厚度超过16cm，应分层摊铺。
[0011](5)摊铺后立即覆盖透气土工布，采用1.5～2t双钢轮压路机进行静压2～4遍。
[0012](6)碾压完成后，采用薄膜覆盖养生3天，3天后揭开薄膜，并每天进行一次洒水，持续养生28天，日洒水量不低于大空隙混凝土日失水量。
[0013]其中低碳大空隙混凝土，所用的胶结料为地质聚合物水泥，集料为建筑垃圾制备石料，原材料主要采用的是固体废弃物材料，达到降碳减排的目的，大空隙混凝土设计空隙率10～15％，抗压强度不低于35MPa，抗折强度不低于4.5MPa。
[0014]其中大空隙混凝土自然状态下的失水率测定，是将堆积状态下大空隙混凝土摊平，放在温度T1、风速V1自然状态下h0小时，单位面积失水率其计算公式如下：
[0015][0016]式中：a为大空隙混凝土单位面积失水率，/m2；m1为初始称取的大空隙混凝土质量，kg；为摊开放置h0小时后大空隙混凝土质量，kg；Q0为大空隙混凝土拌制时用水量，kg；S0为大空隙混凝土摊平面积，m2；
[0017]其中大空隙混凝土运输中失水量按照如下公式计算：
[0018][0019]式中：Q为运输中失水量，g；h为运输时间，h；T2为运输中平均温度，℃；v2为运输中平均风速，m/s。
[0020]大空隙混凝土路面松铺厚度按照如下公式计算：
[0021][0022]式中：H1为松铺厚度，cm；H0为设计厚度，cm；ρ1为毛体积密度，g/cm3；ρ2为堆积密度，g/cm3；V1为空隙率，％；V2为堆积状态下空隙率，％；K为松铺压实度，一般取75～85％。
[0023]其中养生日洒水量不低于大空隙混凝土的日失水量，日失水量按照如下公式计算
[0024][0025]式中：Q
s
为大空隙混凝土日失水量，g；S
总
为养生面积；T
i
为养生日平均温度，℃；v2为养生中日平均风速，m/s。
[0026]本专利技术的有益技术效果是：
[0027](1)本专利技术一种低碳大空隙混凝土路面施工方法，以大空隙混凝土最佳含水量为标准，通过模拟计算大空隙混凝土失水率，以失水率、体积状态以及环境参数指标控制运输、养生过程中水流失量，并进行相应失水量的补充，确保其处于最佳水平衡状态，从而确保施工后混凝土强度与耐久性。
[0028](2)本专利技术一种低碳大空隙混凝土路面施工方法，根据大空隙混凝土压实前后体积变化状态，依据设计厚度与松铺压实度指标确定其松铺厚度，实现对施工后的压实度进行事前控制，并可通过设备的松铺压实度对松铺厚度动态调整，有效保证施工后的厚度和压实质量。
[0029](3)本专利技术低碳大空隙混凝土路面施工方法，采用机械化的摊铺机和钢轮压路机设备，并提出相应摊铺、碾压控制参数，提高施工效率和质量，大空隙混凝土采用地聚物水泥和建筑垃圾制备的集料，将固废进行资源化利用，达到节能减排效果。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐明本专利技术。
[0031]本专利技术中所有的原料，对其来源没有特别限定，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
[0032]本专利技术中所有的原料，对其纯度没有特别限定，本专利技术优选采用分析纯或复合材料领域使用的常规纯度。
[0033]实施例1
[0034]低碳大空隙混凝土路面施工设计厚度10cm，大空隙混凝土在制备过程中所用的胶结料为地质聚合物水泥，集料为粒径5～10mm的建筑垃圾制备石料，大空隙混凝土设计空隙率12.5％，抗压强度38MPa，抗折强度4.6MPa。
[0035]参照相关行业规范，采用室内试验测定低碳大空隙混凝土的毛体积密度为2455kg/m3、空隙率12.5％，大空隙混凝土堆积密度2150kg/m3、堆积状态下空隙率30.0％。
[0036]取面积为50cm
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50cm的模具，将100kg左右含水量6.5kg的大空隙混凝土进行均匀摊平，当天温度为21℃，风速1.8m/s，自然状态下放置3小时97.5kg，称其质量为，单位面积失水率其计算公式如下：
[0037][0038]采用20T自卸王运输车辆进行大空隙混凝土运输，利用3D扫面仪对运料车的大空隙混凝土顶面进行扫描，采用三维拟合方法计算其表面积为24.2m2。
[0039]对大空隙混凝土路面下结构层进行清扫，在涂抹水泥浆材料前需在路面上洒水，使路面在刮浆灰时保持一定的湿润状态，并喷洒水泥净浆，厚度不少于1.2m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳大空隙混凝土路面施工方法，其特征在于，主要包括以下步骤：(1)采用室内试验测定低碳大空隙混凝土的毛体积密度、空隙率，堆积密度、堆积状态下空隙率，以及自然状态下单位面积失水率；(2)采用运输车辆进行大空隙混凝土运输，利用3D扫面仪对运料车的大空隙混凝土顶面进行扫描，采用三维拟合方法计算其表面积；(3)对大空隙混凝土路面下结构层进行清扫，并喷洒水泥净浆。(4)根据表面积与失水率计算运输中失水量，并在卸料前用喷水装置对进行补水，补水量等于失水量，再将大空隙混凝土卸至摊铺机料斗中，采用摊铺机进行大空隙混凝土路面摊铺，摊铺速度2～4m/min，依据摊铺压实度及设计厚度计算松铺厚度，松铺厚度超过16cm，应分层摊铺；(5)摊铺后立即覆盖透气土工布，采用1.5～2t双钢轮压路机进行静压2～4遍；(6)碾压完成后，采用薄膜覆盖养生3天，3天后揭开薄膜，并每天进行一次洒水，持续养生28天，日洒水量不低于大空隙混凝土日失水量。2.根据权利要求1中所述的一种低碳大空隙混凝土路面施工方法，其特征在于：所述的大空隙混凝土自然状态下的失水率测定，是将堆积状态下大空隙混凝土摊平，放在温度T1、风速V1自然状态下h0小时，单位面积失水率其计算公...

【专利技术属性】
技术研发人员：任园，张玉斌，吴志刚，鲍世辉，牛京涛，王春红，张勇，王祥彪，方肖立，
申请(专利权)人：公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：发明
国别省市：