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透水混凝土路面堵塞及其恢复效果研究

文章编辑:【河南中豫强夯基础工程有限公司】发布日期:2019-12-09 14:22:42

    在进行公路路面施工的过程中,要想确保透水混凝土的施工质量与使用年限应合理的控制路面的厚度,同时路面的厚度也与其恢复情况有着紧密的联系,因此可以看出只有将路面厚度控制在合理的范围内才可以有效的控制透水混凝土的恢复能力,避免给恢复率带来不利的影响。在使用透水混凝土进行施工时路面下层所使用的料级相对较大,但是上层骨料颗粒粒径相对较小,在恢复透水混凝土透水性时多会采用高压水枪,这样可以将路面上层中的杂质融入到路面下层,因此相关的技术人员应对透水混凝土透水性能、阻塞情况及恢复情况进行有效的分析,以此来提升透水混凝土的使用效果。
1透水混凝土概述
透水混凝土路面主要分为透水沥青混凝土路面与透水水泥混凝土路面。根据相关规定中透水混凝土的定义来看,透水沥青混凝土路面主要是由粗集料与水泥凝胶进行拌和后所得到的连续空隙结构的混凝土;透水水泥混凝土路面主要是由空隙较大的混合料构成路面主要结构,路表面混凝土允许水进入到其中。透水沥青混凝土与透水水泥混凝土中均不含细骨料,两者都是通过粗骨料与胶结料进行黏结后形成孔洞均匀的、蜂窝状的且透水性能、透气性能相对较好的材料,其重量相对较小,这样的优势可以为雨水透入地下提供便利,并可以对地下水进行及时的补给,有效的缓解了城市地下水下降的情况,进而维持城市生态平衡,并可以很好的减少城市热岛效应的出现,因此值得推广使用。
2透水混凝土路面的主要优势
与传统的路面相比透水性混凝土路面显现出更大的优势:
(1)当出现极端恶略的天气情况时,透水混凝土路面可以有效的缓解城市内排水设施的压力;(2)在城市道路中使用透水混凝土雨水可以快速的渗入到地下,保证地下水的保有量与土壤的湿度,维持土壤中的生态平衡;(3)透水混凝土可以快速的排除地表水,在此基础上降低阴雨天气湿化导致的交通安全问题;(4)透水性混凝土路面相对较粗糙,因此具有较好的抗滑能力;(5)透水混凝土路面具有较好的孔隙结构,这些结构具有较好的透气性与吸热性,同时可以有效的调节城市中的湿度与温度,以此来缓解热岛效应;(6)由于透水混凝土路面孔隙相对较大,除了有较好的吸水效果外还具有较好的吸引效果,以此来减少噪音污染;(7)透水混凝土路面还具有较好的尘土吸附作用,降低扬尘给城市环境带来的影响。
3阻塞给透水混凝土路面透水性能带来的影响
在规定中对试块进行测试时经常会使用常水头测定法,但是在使用此种方法进行试块实验室检测时其周边密封性较强且无侧渗情况出现,但是将其用于现场检测时会出现侧向渗透的情况,无法有效的反应出透水系数,所以可以看出此种方法并不适合应用到试块现场检测中。美国材料与实验检测协会提出了双环渗透仪现场测定土壤渗透率法。
透水率与空隙密度有着密切的关联,成指数关系,在对试块进行七天养护后透水系数为K7d,与空隙率P之间的关系为:K7d=0.1791.4269,与其相关联的系数可以达到0.9272。在对不同路面修建材料、材料的配合比以及成型规律进行研究后可以发现,在充分满足路面强度的基础上来增强孔隙率,强化路面的透水性。国内与国外相关专家也进行大量的研究、探索与实践,但是不可在为了满足透水性能的基础上一味的追求高孔隙率;可以将孔隙率与抗压强度、抗堵塞性能进行有效的结合,对其综合能力进行进一步的研究,以此来提升路面的使用时间,降低透水混凝土路面施工的整体成本。目前,在进行维护时所使用的维护方式相对落后,通常情况下会使用清扫、家用真空吸尘器等,这样并不利于对透水性进行恢复。同时通过实验室研究可以发现,在恢复透水混凝土性能时使用高压水进行冲洗比真空抽取的效果要好。可以通过人为堵塞等方法对不同的透水路面使用真空清扫方式进行现场清扫试验,以此来恢复路面的透水性。此外,通过研究后可以发现在恢复透水混凝土路面阻塞和恢复时与道路的透水性、孔隙特点有着直接的关系。所以应对透水混凝土路面抗堵塞性能、易恢复性能进行研究时应与道路结构、材料以及成型方式等进行进一步的探讨。
现阶段,并没有对路面长期使用后的透水性进行深入的研究,所以没有得出统一的结论。目前有一部分透水混凝土路面在经过长期使用后对透水系数进行研究,可以看出其仍具有良好的透水性能,还有一部分研究对象在使用一年至两年后出现透水性能降低的情况。出现此种情况的主要原因是由于研究的对象所处的自然环境有所不同。在研究后发现,交通流通量较大的区域会降低路面的透水性能;寒冷地区在冬季来临后出现雨雪情况可以在路面铺洒砂料起到防滑作用,这样在一定程度上也降低了路面的透水性能。
4恢复透水混凝土路面透水性措施
很多城市中,在进行基础设施建设后多出现重视建设,忽视后期保养管理的情况,这样在一定程度上也降低了设施的使用寿命。如果没有对透水混凝土路面孔隙中的堵塞物进行及时的清理,会出现沉积物粘结嵌入到路面中情况,功能降低。目前,很多城市并没明确透水混凝土需求对其进行维护,因此经常会出现透水性能失效的情况,这些问题主要是由于材料本身情况所导致的,这样在一定程度上也阻碍了此项技术的推广与使用。所以应对透水混凝土路面的功能進行检测、维护与恢复,在此基础上充分的发挥出设施的使用功能并延长使用时间。近些年来,相关人员对透水混凝土路面的维护及性能恢复情况进行了更加深入的研究。通过研究后可以发现,将附着在透水混凝土路面表层的沉积物、杂物等进行清理后可以恢复路面的透水性。从较早的研究中对PICP维护措施进行研究后可以发现在进行预防性维护时可以采用真空抽吸方式,也可以采用高压水冲洗方式。在对传统维护方式进行研究后可以发现,采用传统的维护方式并没有体现出明显的抽吸效果。同时在对试块进行实验室研究后可以发现使用高压水冲击方式比真空抽吸方式可以更加有效的恢复透水混凝土路面的透水性。在对人为堵塞等方式进行试验后发现真空抽吸方式可以更好的恢复路面透水性能。此外,通过研究后可以发现透水混凝土堵塞和恢复效果都与路面的类型、空隙特点有着紧密的关系,因此应对其进行更加深入的研究。   5做好透水混凝土路面的维护工作
为了进一步确保透水混凝土路面的透水性能,可以将透水混凝土路面的空隙控制在20%左右,但是这样就会出现空隙堵塞的问题。通过对以往工程的研究后可以发现,在没有任何维护措施的情况下,会降低透水性混凝土透水性能,严重的话会导致透水功能丧失。导致堵塞情况的原因及堵塞物的来源有所不同,主要的堵塞物来自于地表洪流中所携带的悬浮颗粒物,其会在水利冲击作用下在透水混凝土内部形成累积,导致堵塞情况出现;汽车轮胎与路面摩擦后所产生的碎屑也会导致堵塞情况的出现;地面交通、植物覆盖以及沙尘等也会导致透水混凝土路面堵塞情况的出现。从相关的研究中可以发现,透水混凝土路面堵塞经常会发生在路层表面几厘米的范围内。在面对此种情况时可以采用先润湿后清扫的方式、真空抽吸方式及高压冲洗方式。其中,在进行预防养护时可以采用真空抽吸方式,修复时可以采用高压冲洗方式。
透水混凝土路面维护方式主要有:第一,在进行施工的过程中,应确保混凝土材料的性能,避免出现沉降情况;同时还应根据施工内容做好相应的养护工作,避免出现杂物堵塞的情况。第二,对车辆行驶的速度进行限制,控制在每小时60千米,同时严格的控制车辆超超载情况。第三,若在绿化面积较大的公园、小区使用透水混凝土路面,应对路面范围内的落叶等进行及时的清理,以此来提升路面的透水性能。第四,做好冬季路面防滑、除冰工作,可以使用沙子等材料来增加路面的粗糙度。第五,采用高压冲洗方式定期对路面进行冲洗,通常可以每三个月或是半年进行一次。在进行冲洗时可以在雨天或是提前做好洒水处理,使空隙变得松软,以此来提升整体维护效果。
6结束语
路面上层与下层密度相同的情況下,上层骨料粒径越小其厚度也就越小,透水混凝土试块的空隙也会随之变大;人为因素会给透水性混凝土系数带来不同的影响,但是上层中小粒径骨料的厚度越小,会在一定程度上增加透水系数,并在恢复堵塞情况下,恢复上层透水混凝土试件的透水性;在堵塞速度较慢的情况下,堵塞材料会进入到透水混凝土试块内部的缝隙中,但是会有一部分不稳定的堵塞材料被水流带走,此时会在透水系数衰减图上显现出衰减的情况,在进行快速堵塞时,不稳定的堵塞材料会在被冲走前、在下一次堵塞材料发挥作用前保留在透水混凝土内,且会呈现出越来越多的现象,此时的透水系数呈现出衰退情况,梯度也呈现出衰减情况;在上层部位会有一部分较小的粗骨料可以延缓透水混凝土路面堵塞的情况,使路面可以得到更加长久的使用。

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