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再生骨料透水混凝土应用技术规程
Technical specification for application of pervious recycled aggregate concrete
来源
CJJ/T 253-2016
1 总 则
1.0.1 为贯彻国家节约资源、保护环境的方针政策,推动再生建筑材料的应用,规范再生骨料透水水泥混凝土在路面工程中的应用,做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于人行道、步行街、非机动车道、广场和停车场工程中再生骨料透水水泥混凝土路面的设计、施工、验收和维护。
1.0.3 再生骨料透水水泥混凝土路面的设计、施工、验收和维护除应符合本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2.0.1 再生骨料透水水泥混凝土 pervious recycled aggregate concrete
再生骨料取代率为30%及以上的透水水泥混凝土。
2.0.2 透水面层 pervious surface layer
具有透水功能,并将荷载传递到透水基层的路面结构层,可分为上面层和下面层。
2.0.3 透水基层 pervious base course
位于透水面层之下,由级配碎石或少量胶结材的透水水泥混凝土等摊铺而成的具有透水功能的主要承重层。
2.0.4 连续孔隙率 continuous void rate
透水水泥混凝土内部存在的开孔孔隙体积与透水水泥混凝土体积之百分比。
2.0.5 透水系数 permeability coefficient
表征混凝土透水性能的参数,指单位时间通过单位面积透水水泥混凝土的水量。
2.0.6 虚铺厚度系数 loose paving coefficient
透水水泥混凝土施工时,虚铺厚度与达到规定设计厚度之比。
3 基本规定
3.0.1 再生骨料透水水泥混凝土的路面结构应根据再生骨料透水水泥混凝土的材料性能、路面荷载等级、地基的承载能力、渗透性和冻胀情况进行设计。
3.0.2 再生骨料透水水泥混凝土除应满足相应的透水功能外,尚应满足设计对其力学性能和抗冻性能的要求。
3.0.3 对有潜在陡坡坍塌、滑坡、自然环境造成危害的场所和严寒地区的路面工程不应采用透水水泥混凝土。
4 原材料
4.1 再生骨料
4.1.1 制备透水水泥混凝土用再生骨料应选用混凝土和石块为主的建筑垃圾原料,不得使用被污染或腐蚀的建筑垃圾制备再生骨料。
4.1.2 透水水泥混凝土面层用再生粗骨料性能指标应符合表4.1.2的规定。透水基层用再生粗骨料性能指标应满足现行国家标准《混凝土用再生粗骨料》GB/T 25177中的Ⅲ类再生粗骨料的性能要求。再生粗骨料的性能试验方法应执行现行国家标准《混凝土用再生粗骨料》GB/T 25177的有关规定。
表4.1.2 透水水泥混凝土面层用再生粗骨料性能指标
4.1.3 透水面层宜采用4.75mm~9.50mm或9.50mm~16.0mm的单粒级骨料;透水基层骨料宜采用最大粒径不超过31.5mm的连续级配碎石。
4.2 其他原材料
4.2.1 再生骨料透水水泥混凝土宜采用强度等级不低于42.5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175的规定。
4.2.2 再生骨料透水水泥混凝土宜采用粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等矿物掺合料,且粉煤灰等级不宜低于Ⅱ级;粒化高炉矿渣粉等级不宜低于S95级。粉煤灰、粒化高炉矿渣和硅灰应分别符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T 1596、《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T 18046和《砂浆和混凝土用硅灰》GB/T 27690的规定。
4.2.3 除再生骨料以外的其他骨料应符合现行行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135的规定。
4.2.4 再生骨料透水水泥混凝土用水应符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ 63的规定。
4.2.5 再生骨料透水水泥混凝土用外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076和《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119的规定。
4.2.6 再生骨料透水水泥混凝土用增强料应符合现行行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135的规定。
5 混凝土性能和配合比
5.1 混凝土性能
5.1.1 再生骨料透水水泥混凝土的凝结时间应满足施工要求。
5.1.2 再生骨料透水水泥混凝土中浆体应均匀包裹骨料,不应淌浆;骨料颗粒粘结良好,不应松散,手攥应成团。
5.1.3 透水水泥混凝土面层的力学性能应符合表5.1.3的规定。
表5.1.3 透水水泥混凝土面层的力学性能
项目
性能要求
强度等级
C20
C30
28d龄期弯拉强度(MPa)
≥2.5
≥3.5
5.1.4 透水水泥混凝土面层的透水性能应符合表5.1.4的规定。
表5.1.4 透水水泥混凝土面层的透水性能
项目
性能要求
透水系数(mm/s)
≥0.5
连续孔隙率(%)
≥10
5.1.5 透水水泥混凝土的抗冻性能应符合表5.1.5的规定。
表5.1.5 透水水泥混凝土抗冻性能
使用条件
抗冻性能
夏热冬冷地区
D25
寒冷地区
D35
5.1.6 透水水泥混凝土透水系数的试验方法应按现行行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135执行。
5.1.7 透水水泥混凝土抗冻性能的试验方法应按现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T 50082慢冻法执行。
5.1.8 透水水泥混凝土连续孔隙率的试验方法应符合本规程附录A的规定。
5.1.9 透水水泥混凝土抗压强度的试验方法应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081执行。
5.1.10 透水水泥混凝土弯拉强度的试验方法应按现行行业标准《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTG E30执行。
5.2 混凝土配合比设计
5.2.1 再生骨料透水水泥混凝土的配合比设计应符合本规程第5.1.3条和第5.1.4条的性能要求。
5.2.2 再生骨料透水水泥混凝土的配合比设计步骤宜符合下列规定:
1 再生骨料透水水泥混凝土的配制强度宜符合下式规定:
式中:fcu,0——再生骨料透水水泥混凝土的配制强度(MPa);
fcu,k——混凝土立方抗压强度标准值,设计的再生骨料透水水泥混凝土强度等级值(MPa);
σ——混凝土的强度标准差(MPa),无统计资料时,C20可按4.0MPa取值,C30可按5.0MPa取值。
2 应确定再生骨料透水水泥混凝土的孔隙率设计值,并应满足对混凝土的透水要求及设计要求,且不应低于10%。
3 水胶比(W/B)应根据配制强度、水泥品种及混凝土工作性确定,水胶比的取值范围宜为0.25~0.35。
4 单位体积内再生骨料透水水泥混凝土各材料用量应符合下列规定:
1)粗骨料用量可按下式计算:
式中:WG——单位体积粗骨料用量(kg/m3);
ρGC——粗骨料的紧密堆积密度(kg/m3);
α——折减系数,取0.98。
2)胶结材料浆体用量可按下式计算:
式中:WJ——单位体积再生骨料透水水泥混凝土胶凝浆体用量(kg/m3);
ρG——粗骨料的表观密度(kg/m3);
Rvoid——孔隙率设计值;
ρJ——胶结浆体的密度(kg/m3)。胶结浆体密度按现行行业标准《建筑砂浆基本性能试验方法标准》JGJ/T 70进行测定。
3)胶凝材料用量可按下式计算:
式中:WB——单位体积再生骨料透水水泥混凝土胶凝材料用量(kg/m3);
W/B——水胶比。
4)用水量可按下式计算,并应根据骨料的吸水率进行调整确定。
式中:Ww——单位体积再生骨料透水水泥混凝土拌合水用量(kg/m3)。
5.2.3 再生骨料透水水泥混凝土宜掺入一定量的矿物掺合料,矿物掺合料的品种和掺量应通过试配确定。粉煤灰掺量不宜超过30%;粒化高炉矿渣粉掺量不宜超过40%;硅灰掺量不宜超过10%。在混合使用两种或两种以上矿物掺合料时,矿物掺合料总掺量不宜超过40%。
5.2.4 配合比的调整和确定宜符合下列规定:
1 再生骨料透水水泥混凝土配制中,宜首先选择一个水胶比,孔隙率设计值按3%~5%增减,进行连续孔隙率和透水系数试验,绘制连续孔隙率和透水系数的线性关系图,或采用插值法确定略大于设计要求的连续孔隙率和透水系数对应的配合比。
2 宜根据确定的配合比,在总胶凝材料用量不变的情况下,水胶比分别增减0.05,在工作性能满足要求的前提下,进行透水水泥混凝土强度试验,绘制强度和水胶比的线性关系,或采用插值法确定略大于配制强度对应的水胶比,最后确定混凝土配合比。当采用经过预湿处理后的骨料试配混凝土时,配合比中的用水量应根据骨料的吸水率进行调整。
3 当混凝土的配制强度达不到设计要求时,也可掺加天然骨料或提高天然骨料的掺量。
6 结构组合及构造
6.1 结构组合设计
6.1.1 再生骨料透水水泥混凝土路面结构可分为全透水结构和半透水结构两种类型。
6.1.2 全透水结构可由透水面层和透水基层组成;半透水结构可由透水面层、封层和基层组成。结构各组合层功能及采用材料应符合表6.1.2的规定。
表6.1.2 结构各组合层及采用材料
6.1.3 全透水结构的透水面层宜按双面层进行组合设计(图6.1.3-1),也可按单面层进行设计(图6.1.3-2)。在土基上需要反滤的区域可增加一层砂滤层;在土基上需要隔离、加筋和防护的区域,可在土基上增加土工合成材料或砂滤层。
6.1.4 当采用双面层组合设计时,透水上面层的骨料最大粒径不宜大于9.5mm,透水下面层的骨料最大粒径不宜大于
图6.1.3-1 双面层全透水结构
1-透水上面层;2-透水下面层;3-透水基层;4-土基
图6.1.3-2 单面层全透水结构
1-透水面层;2-透水基层;3-土基
16.0mm;当采用单面层设计时,透水面层的骨料最大粒径不宜大于9.5mm。透水基层骨料最大粒径不宜大于31.5mm。骨料的最大粒径不宜超过透水混凝土每层厚度的1/4。
6.1.5 双面层全透水结构各组合层设计要求应符合表6.1.5规定。透水上面层厚度不应小于30mm,透水下面层的透水系数不应小于透水上面层。
表6.1.5 双面层全透水结构各组合层设计要求
6.1.6 单面层全透水结构各组合层设计要求应符合表6.1.6规定。
表6.1.6 单面层全透水结构各组合层设计要求
结构组合层
人行道、步行街、非机动车道、广场
厚度(mm)
强度等级
透水面层
100~180
≥C20
透水基层
≥150
6.1.7 半透水结构可由透水上面层、透水下面层、封层和基层组成(图6.1.7)。当基层采用不透水的普通混凝土材料时,可取消封层。
图6.1.7 半透水结构
1-透水上面层;2-透水下面层;3-封层;4-基层;5-土基
6.1.8 半透水结构路面基层横坡度宜为1.5%~2.0%,面层横坡度应与基层横坡度相同。
6.1.9 半透水结构各组合层设计要求应符合表6.1.9的规定。基层应按现行行业标准《城镇道路路面设计规范》CJJ 169进行设计。透水下面层的透水系数不应小于透水上面层。
表6.1.9 半透水结构各组合层设计要求
6.1.10 当透水水泥混凝土路面和机动车道相邻时,透水水泥混凝土路面应采用半透水结构。
6.1.11 当采用透水水泥混凝土双色层组合设计时,彩色层宜和上面层结合设计。
6.2 构造设计
6.2.1 再生骨料透水水泥混凝土面层应设置胀缝,胀缝间距宜为30m~50m。在透水水泥混凝土面层与侧沟、建筑物、雨水口、铺面的砌块、沥青铺面等其他构造物连接处、道路转弯处和填挖方变化处,应设置胀缝,并应符合现行行业标准《城镇道路路面设计规范》CJJ 169要求。
6.2.2 胀缝缝隙宽度宜为10mm~20mm(图6.2.2),胀缝应贯通透水上面层、下面层。
图6.2.2 胀缝构造剖面图(单位:mm)
1-透水上面层:2-透水下面层;3-柔性填缝胶;4-柔性填缝材料
6.2.3 再生骨料透水水泥混凝土面层应设置缩缝。缩缝宜等间距布置,缩缝间距宜为3.0m~6.0m,最小间距不宜小于板宽;广场每块板的平面尺寸不宜大于25m2,面层板的长宽比不宜超过1.3。当基层有结构缝时,面层缩缝应与其相应结构缝位置一致。
6.2.4 缩缝(图6.2.4)宜采用假缝形式,缝隙宽度宜为3mm~8mm,切缝深度不应小于面层总厚度的1/3,且切至下面层的深度不应小于20mm。
图6.2.4 缩缝构造剖面图(单位:mm)
1-透水上面层;2-透水下面层;3-柔性填缝胶:4-裂缝
6.2.5 当一次铺筑宽度小于面层宽度时,应设置纵向施工缝,位置宜设在路中轴线处。每日施工结束或临时中断施工时,应设置施工缝,其位置宜结合胀缝位置进行设置。
6.2.6 设在缩缝处的施工缝(图6.2.6),应采用平缝形式,缝隙宽度宜为3mm~8mm。设在胀缝处的施工缝,构造应与胀缝相同。
6.2.7 再生骨料透水水泥混凝土路面的排水系统设计应符合现行行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135的有关规定。
图6.2.6 缩缝处的施工缝构造剖面图(单位:mm)
1-透水上面层;2-透水下面层;3-柔性填缝胶;4-施工缝
7 施 工
7.1 一般规定
7.2 制备和运输
7.3 模板支设
7.4 铺 筑
7.5 接缝施工
7.6 养护与模板拆除
7.7 季节性施工
8 质量验收
8.1 一般规定
8.2 原材料质量验收
8.3 面层质量验收
9 维 护
附录A 透水水泥混凝土连续孔隙率试验方法
本规程用词说明
引用标准名录
条文说明
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