绿色建筑材料第4讲 多孔混凝土 透水混凝土 边坡治理材料.pdf

透水混凝土材料 混凝土路面 沥青路面 生态混凝土 边坡治理材料 排水性沥青路面 透水性混凝土 砖 生态河道护坡 屋顶绿化 水质净化 生态与环保 排水性沥青路面 特点特点 排水性沥青路面是20世纪80年代以来在发达 国家发展起来的一种新型机动车专用路面 采用特种高粘度改性沥青 表层透水 中层 排水的构造 由于其表面不积水 防滑 降噪 特别是消除安全隐患等性能 目前 很多先进国家的道路法规都明确机动车专 用道路面使用排水铺设 雨天效果对比 减少雨夜灯光乱反射现象 耐低温 20 抑制轮胎发 生的噪音 排水性沥青路面的适用性排水性沥青路面的适用性 高速公路 市政道路 透水沥青混合料及其制造方法 透水沥青混合料 其包括集料 沥青结合料 填料和添加剂 该集料的最大公称粒径为 各级的质量百分 比分别是 粒径小于 的占 之间的占 之间的占 之间的占 之间的占 的占 在双面击实 次的条件下 该混合料制成的马歇尔试件测 得的空隙率为 析漏损失不大于 肯塔堡飞散不大于 长期老化后的肯塔堡飞散不大 于 本发明的透水沥青混合料的空隙率较大 平均 空隙率能达到 因此透水能力比现有材料更好 透水性沥青混凝土 与一般沥青混合料相比 特点 是空隙率较大 大粒径骨料含量较多 沥青为高 温热稳定性好 粘结性强的高粘度改性沥青 因 此透水性沥青混凝土具有一些优良的路用性能 1 透水性路面可以避免雨天路面积水形成水膜 提高路面抗滑性能 2 减小路面反光 改善路面标志的可见度 改善车 辆行驶的安全性和舒适性 3 吸收车辆行驶产生的噪音 有利于创造安静舒 适的交通环境 此外 使用透水性材料铺设具有排水性的道路 可 以减轻集中降雨季节道路排水系统的负担 有助 于补充城市地下水资源 保持土壤湿度 增加城 市透水 透气面积 调节城市气候 降低地表温 度 改善城 市环境 保持生态平衡 路面结构设计 透水路面按其排水方式可分为全透式路面和半透式 排水式 路面 全透式要求面层 基层 垫层相应具有良好的透水 性能 并提供足够的力学强度 才可以保证路面 雨水迅速下渗至自然土基 起到透水性道路的真 正作用 国外主要应用于停车场 广场 人行道 及轻交通道路 半透式则仅要求上面层具有透水性能 下设隔水层 路表下渗水通过道路纵横坡汇入盲沟 盲管进行 收集 接至雨水井 半透式路面设计需重点考虑下渗水的排除和避免对 下部结构层的影响 因此 设计时 须在透水性 面层下喷洒橡胶乳化沥青隔水层 下层采用中粒 式沥青混凝土密级配结构 并按照上面层的要求 进行施工 严格控制平整度 保证排水迅速 通 畅 避免因局部凹陷形成积水无法排除 引起下 渗水对下部结构层的破坏 在道路平石边设置宽10 cm 深12 cm的盲沟 同道 路纵坡 采用透水沥青混凝土填筑 埋设内径5 cm 的盲管 采用钢管打孔 接入雨水口 盲沟周围 喷洒橡胶乳化沥青 并铺设改性油毛毡用以防水 透水混凝土 透水混凝土又称多孔混凝土 其是由骨料 水泥和 水拌制而成的一种多孔轻质混凝土 它不含细骨 料 由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而 形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构 故具有透气 透水和重量轻的特点 也可称排水混凝土 发达国家针对原城市道路的路面的缺陷 开发使用 的一种能让雨水流入地下 有效补充地下水 缓 解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境 问题 能有效的消除地面上的油类化合物等对环境 污染的危害 同时 是保护自然 维护生态平衡 能缓解 城市热岛效应的优良的铺装材料 其有利于人类生存环境的良性发展及城市雨 水管理与水污染防治等工作上 具有特殊 的重要意义 因透水混凝土系统拥有系列色彩配方 配合 设计的创意 针对不同环境和个性要求的 装饰风格进行铺设施工 透水混凝土在美国从上世纪七 八十年代就 开始研究和应用 不少国家都在大量推广 如德国预期要在短期内将90 的道路改造成 透水混凝土 改变过去破坏城市生态的地 面铺设 使透水混凝土路面取决得广泛的 社会效益 现浇 透水道路 轻型车辆道路 人行道 路等 透水地坪 预制 透水砖 透水地坪的优点 透水地坪的优点 高透水性高透水性 透水地坪拥有15 25 的孔隙 能够使透水 速度达到31 52升 米 小时 远远高于最有 效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速 率 高承载力高承载力 透水地坪的承载力完全能够达到C20 C25混凝土的承载标准 甚至高于一般透水 砖的承载力 良好的装饰效果良好的装饰效果 透水地坪拥有色彩优化配比方案 能够配合设计师 独特创意 实现不同环境和个性所要求的装饰风 格 易维护性易维护性 人们所担心的孔隙堵塞问题是没有必要的 特 有的透水性铺装系统使其只需通过高压水洗的方 式就可以轻而易举的解决 抗冻融性抗冻融性 透水性铺装比一般混凝土路面拥有更强的抗冻 融能力 不会受冻融影响面断裂 因为它的结构 本身有较大的孔隙 耐用性耐用性 透水性地坪的耐用耐磨性能优于沥清 接近 于普通的地坪 避免了一般透水砖存在的 使用年限短 不经济等缺点 高散热性高散热性 材料的密度本身较低 15 25 的空隙 降低 了热储存的能力 独特的孔隙结构使得较 低的地下温度传入地面从而降低整个铺装 地面的温度 这些特点使透水铺装系统在 吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆 的地面 屋顶绿化屋顶绿化 利用适合植物生长的颗粒物生物培育床绿化屋顶的技术 缓解城市热岛效应 净化空气 护水机能及下雨时的排水机能 城市景观城市景观水体中的应用水体中的应用 利用网箱固定颗粒物体形成的复合构造 促使生物 多样化回复 并使用自然界本来所具有的环境维持能 力 净化城市住宅区景观水体 利用利用EPOCEPOC建造海藻场的技术建造海藻场的技术 利用强化营养的大孔混凝土 EPOC 建造海 藻场 对沿岸区域的生物形态和海洋条件进 行改善和修复 的技术 EPOC既有普通土木材料之耐久性 又能 提供 海藻生长过程中所必需的营养 因而使在缺 乏 营养的海域建造海藻场成为可能 生态混凝土 城市生态环境的危机城市生态环境的危机 近年来 随着经济的快速发展和城市建设步伐 的加快 现代城市的地表逐渐被建筑物和基础设 施所覆盖 不透水区域比例大幅度增高 甚至超 过了80 城市的生态环境 城市水平衡系统受 到严重破坏 同时 在许多城市的生活和工业用水仍以地下水为 主 多年来的抽取和使用己使地下水位急剧下降 因为没有足够的雨水及时补充 人为地破坏了城 市水平衡系统 影响地表的生态平衡 生态科技创造舒适生活生态科技创造舒适生活 混凝土等不仅仅是作为建筑材料 为人类构筑所需 要的结构物或建筑物 而且它是与自然融合的 对自然环境和生态平衡具有积极的保护作用的材 料 由于透水性路面有诸多优点 发达国家已经 广泛使用这种路面材料 透水性路面能够使雨水迅速地渗入地表 还原成地 下水 使地下水资源得到及时补充 保持土壤湿 度 改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件 它的出现 标志着人类在处理混凝土等材料与环 境的关系过程中采取了更加积极 主动的态度 同时透水性路面具有较大的孔隙率 与土壤 相通 能蓄积较多的热量 有利于调节城 市空间的温度和湿度 消除热岛现象 当集中降雨时 能够减轻排水设施的负荷 防止路面积水和夜间反光 提高车辆 行 人的通行舒适性与安全性 大量的孔隙能够吸收车辆行驶时产生的噪声 创造安静舒适的交通环境 现浇反滤 植生生态混凝土护坡技术是将混 凝土集料与生态护坡专用添加剂进行适当 的配比和现浇施工 形成堤坝常水位以下反滤型高强生态混凝常水位以下反滤型高强生态混凝 土护坡 常水位以上植生型高强生态混凝土护坡 常水位以上植生型高强生态混凝 土护坡的完整的生态护坡体系土护坡的完整的生态护坡体系 从而能够真正实现多自然型生态河道的水 利治理目的 现浇反滤现浇反滤 植生生态混凝土护坡技术植生生态混凝土护坡技术 反滤层 inverted layer 指的是在大口井或渗渠进 水处铺设的粒径沿水流方向由细到粗的级配沙砾 层 反滤层是由2 4层颗粒大小不同的砂 碎石或卵石等 材料做成的 顺着水流的方向颗粒逐渐增大 任 一层的颗粒都不允许穿过相邻较粗一层的孔隙 同一层的颗粒也不能产生相对移动 设置反滤层后 渗透水流出时就带不走堤坝体或地基中的土壤 从而可防止管涌和流土的发生 反滤层常设于土 石等材料修筑的堤坝或透水地基上 也常用于防 汛中处理管涌 流土等险情 由于生态护坡专用添加剂的特殊贡献 使 反滤型生态混凝土同时具有强度高 孔隙 率大 孔径小的性能特点 实现了耐久 透水 反滤的护坡功能 植 生型生态混凝土同时具有强度高 孔隙率 大 孔径合理的植生性能特点 既达到耐久 稳定的护坡目的 又能适应 多种植生方式 满足绿化覆盖率达至95 以上的设计要求 反滤生态混凝土保护层使堤体内的水及空气等与 外部自由流通 处于动态平衡状态 对其进行主 动防护 反滤生态混凝土保护层整体具高效反滤作用 无 需反滤层 最为有效的抑制堆土流失 管涌 被保护层 堤体 与保护层形成一体化施工构建 协调变形性能好 故抗震能力好 结构高强稳定 抗冻融性好 耐久性好 生态保护层具有水质净化 自然或早期植生性能 改善生态环境和景观 可实现可持续性长期生态 护坡 生态保护层具有消波和吸附噪音等附加功能 高强 耐久 抗冲刷 抗冻融 整体透水 实现保护层和堤体的长期稳定 保护层整体反滤 可省略反滤层 防止水 土流失 抑制管涌现象 改善水生态环境 净化水质 植生 保持自然景观和生态环境 消波 抗震 现浇反滤 植生高强生态混凝土技术主要用于 河流 大坝生态护堤 大中型病险水库除险加固 重大水利工程如江河治理 枢纽及水源工程 水土保持等淹水区边坡治理和保护 1 生态混凝土浇筑 粗骨料 细骨料 水泥及生态混凝土专 用添加剂 2 营养液注入 3 植生基材施工 覆土 客土喷洒 铺草皮 种子撒播等 适合斜面现浇施工适合斜面现浇施工 现浇反滤 植生生态混凝土适合现浇和各种施工作业面 包括平面和斜面等 施工简便 不需机械碾压设备施工简便 不需机械碾压设备 现浇反滤 植生生态混凝土工艺简单 在现场使用生态混 凝土专用添加剂与混凝土完成搅拌后 由普通施工人员用 普通工具在施工面敷料涂抹平整即可 强度发展快强度发展快 四小时可达5MPa 工艺控制简单工艺控制简单 现场配比时水灰比误差允许控制在 3 其结构和各项 性能指标不受影响 不受气候 温度等环境因素影响不受气候 温度等环境因素影响 可在 10 以上施工 自然养护自然养护 边坡防侵蚀绿化技术 以亲水性氨基树脂溶液与水 固化剂 混合 同 时配合其他植生方法 喷涂在需要处理的松散的 土壤斜面上 在短时间内即可使土壤表层形成固 结层的技术 边坡斜面防侵蚀绿化技术原理 亲水性氨基树脂 溶液具有与水接触 在短时间内即发生凝聚 固 化 形成橡胶状多孔结构的特殊构造 对土壤有 很强的固结能力 同时具备有良好的保水 保温性和极强的抗风蚀 能力 能够有效保证低成本的植生方法 草籽散 播法等 的成功实施 速效性速效性 与水混合后 4分钟即可发生凝固硬化 即使在强风等恶劣 环境下也能使用 渗透性渗透性 粘稠性低 喷洒到土壤表面可自然快速渗透 抱水性抱水性 含有大量的亲水基 最低浓度在3 时能形成抱水凝胶体 使 得斜坡表面具有良好的保湿性 有利于植物生长 施工性施工性 操作简单 施工速度快 适用性适用性 可与多种绿化技术相配合 经济性经济性 可对设计进行经济分析 并可根据现场条件 设计不同厚度 的固结层 环保性环保性 该材料无毒 自然状态下在一定时间内能自行降解 边坡斜面防侵蚀绿化技术广泛应用