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文檔簡介
建材行業(yè)標準《聚合物透水混凝土路
面技術規(guī)程》
編制說明
建筑材料工業(yè)技術情報研究所
二零二三年八月
目錄
一、工作簡況....................................................................................................................................2
(一)任務來源................................................................................................................................2
(二)主要工作過程........................................................................................................................2
(三)主要參加單位及工作組成員及其所做工作........................................................................3
二、標準編制的原則和主要內容....................................................................................................5
(一)標準制定的原則....................................................................................................................5
(二)標準的主要內容....................................................................................................................6
三、主要試驗驗證情況分析及指標情況......................................................................................13
四、標準中涉及專利的情況說明..................................................................................................17
五、產業(yè)化情況、推廣應用論證和預期達到的經濟效果等情況.............................................41
六、采用國際標準和國外先進標準情況,與國際、國外同類標準水平的對比情況,國內外關
鍵指標對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關數據對比情況.........................................44
七、與現行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準,特別是強制性標準的協調性.....................44
八、重大分歧意見的處理經過和依據..........................................................................................45
九、標準性質的建議說明..............................................................................................................45
十、貫徹標準的要求和措施建議..................................................................................................45
十一、廢止現行相關標準的建議..................................................................................................46
十二、其它應予說明的事項..........................................................................................................46
《聚合物混凝土路面技術規(guī)程》
行業(yè)標準編制說明
一、工作簡況
(一)任務來源
聚合物透水混凝土是一種以合成高分子膠粘劑作為膠結材料,和集料按一定比例混合后
經成型、固化而成的,具有良好透水性能、一定力學強度、較高柔韌性及裝飾性的混凝土材
料。為解決城市內澇、改善生態(tài)環(huán)境,2013年12月,習近平總書記在中央城鎮(zhèn)化工作會議
上提出“要建設自然積存、自然滲透、自然凈化的海綿城市”。海綿城市建設中重要的一部
分是在城市建設過程中采用透水材料的鋪裝。聚合物透水混凝土路面是海綿城市建設透水鋪
裝的重要組成部分,其使用與否和效果優(yōu)劣對于實現“海綿城市”建設總目標具有重要影響。
透水混凝土包括聚合物透水混凝土,透水瀝青混合料和透水水泥混凝土。三種透水混凝土皆
可作為透水路面的面層鋪裝材料。路面基層主要以水泥透水混凝土和瀝青透水混凝土為主。
聚合物透水混凝土具有高效透水、自然美觀、色彩多樣、經久耐用等特點。聚合物樹脂具有
優(yōu)良的韌性,結合透水混凝土的孔隙結構,使聚合物路面面層具有良好的吸震性能和吸音減
噪效果,目前主要用于承載能力要求不高的場所,如新建、改建、擴建的景觀及休閑廣場、
市政道路人行道、公園休閑道,小區(qū)步行道等路面工程。
目前,國內已有透水水泥混凝土路面、透水瀝青路面、透水磚路面等的行業(yè)標準,而聚
合物透水混凝土路面設計、施工及驗收方面尚缺乏相應的國家標準和行業(yè)標準。為貫徹國家
節(jié)能減排、環(huán)境保護的政策,使聚合物透水混凝土路面在設計、施工、監(jiān)理和檢驗中統一管
理,做到技術先進、質量可靠、安全適用、經濟合理,確保聚合物透水混凝土路面工程質量,
特制定本規(guī)程。
根據工業(yè)和信息化部辦公廳《關于印發(fā)2020年第三批行業(yè)標準制修訂項目計劃的通知》
(工信廳科函[2020]263號)要求,由建筑材料工業(yè)技術情報研究所等單位負責組織制定建
材行業(yè)標準《聚合物透水混凝土路面技術規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》),計劃編號2020-1273T-JC。
本規(guī)程由中國建筑材料聯合會負責管理,由建筑材料工業(yè)技術情報研究所負責具體技術內容
的解釋。
(二)主要工作過程
2
編制任務下達后,主編單位積極進行籌備工作。對聚合物透水混凝土行業(yè)的生產單位和
應用工程進行了大量的調研工作,同時主編單位向有關單位寄送了關于征集《規(guī)程》參編單
位的函。本著“擁有較強相關專業(yè)技術實力、在行業(yè)中影響力較大并具有代表性”的原則,
主編單位在回函申請參編單位中選擇并組建了《規(guī)程》編制組。
2021年9月9日行業(yè)標準《聚合物透水混凝土路面技術規(guī)程》編制組成立暨第一次工
作會議采用線上會議形式召開,會議由主編單位建筑材料工業(yè)技術情報研究所主持。來自科
研院所、高等院校、質檢機構、生產、使用企業(yè)等22名代表參加了會議。編制組成立會議
由王冬高級工程師主持。會上確定了編制組成員名單,標志著《規(guī)程》編制組正式成立,并
決定在編制工作進行過程中繼續(xù)邀請有實力的相關行業(yè)單位加入到標準的編制工作中來。隨
后編制組召開了編制組第一次工作會議,項目組介紹了《規(guī)程》立項背景、意義、前期工作
和工作大綱(草案)。與會人員對《規(guī)程》適用范圍、有關重要問題、編制計劃與任務分工、
《規(guī)程》(初稿)等進行了深入地討論,確定了《規(guī)程》編制大綱。根據《規(guī)程》編制工作
進度計劃,建筑材料工業(yè)技術情報研究所負責組織協調標準編寫過程,收集相關標準,對聚
合物透水混凝土路面工程情況進行調研,其他單位對施工部分提供本單位現有的施工方案。
經過半天的緊張工作,會議各項議程順利完成。
會后主編單位針對聚合物透水混凝土展開驗證性試驗工作,主要驗證性試驗包括聚合物
透水混凝土所用原材料各項性能試驗,聚合物透水混凝土產品的性能試驗。針對試驗情況以
及第一次工作會議的討論結果,完善了《規(guī)程》(初稿)內容,并于2023年8月初,形成
了《規(guī)程》(征求意見稿初稿),通過線上會議的形式,進行了《規(guī)程》(征求意見稿初稿)
內部征求意見工作,經過修改、調整,最終形成了《規(guī)程》(征求意見稿)。
(三)主要參加單位及工作組成員及其所做工作
本《規(guī)程》的主要參加單位及其所做工作如表1所示:
本《規(guī)程》主編單位:建筑材料工業(yè)技術情報研究所、禹智環(huán)保科技(深圳)有限公司、
福建省建筑科學研究院有限責任公司、浙江大東吳集團建設有限公司、浙江方遠新材料股份
有限公司、山西鐵力建材有限公司、中建一局集團第三建筑有限公司。
本《規(guī)程》參編單位:中國路橋工程有限責任公司、北京市高強混凝土有限責任公司、
中國鐵建港航局集團有限公司、中建新疆建工(集團)有限公司、中建新疆建工集團第一建
筑工程有限公司、中國二十二冶集團有限公司、新疆北方建設集團有限公司、中建一局集團
建設發(fā)展有限公司、南京標美生態(tài)環(huán)境有限公司、上饒市天佳新型材料有限公司、青海矩形
3
質量檢測技術有限公司、中冶成都勘察研究總院有限公司、中國建筑第二工程局有限公司、
成都建工路橋建設有限公司、新疆維泰開發(fā)建設(集團)股份有限公司、中國市政工程華北
設計研究總院有限公司、中國十九冶集團有限公司、安徽建工集團股份有限公司、中交第二
公路工程局有限公司、中建安裝集團有限公司、中建二局第三建筑工程有限公司、北京市政
建設集團有限責任公司、中建二局土木工程集團有限公司。
本《規(guī)程》主要起草人:陳鑫、王冬、馬旺坤、聶國兵、周敏、郭翠芬、倪駿鵬、李志
勇、朱曉迪、李斌、陳利峰、楊杰、陳羲、李忠義、范升茂、楊雪松、孫義、王俊杰、伍敏、
傅磊、陳剛、車海寶、杜小龍、陳寧、孫濤、趙先斌、任耀輝、張力、徐文海、馬福秀、羅
東林、任東興、何蕃民、王鵬、張權、周玉蓮、朱曉東、李萍、曾兆江、秦琳、時維廣、孫
立東、劉佳杰、付建武、孔恒、張振鵬、路景順、史魏、林景輝、蒯強、王斌、吳平。
表1本《規(guī)程》的主要參加單位及其所做工作
序號主要完成工作主要完成單位成員
建筑材料工業(yè)技術情報研究陳鑫、王冬、馬旺坤、聶國兵、郭
所、中國市政工程華北設計研翠芬、朱曉東、馬福秀、羅東林、
究總院有限公司、青海矩形質任東興、何蕃民、王鵬、張權、張
行業(yè)狀況及產量檢測技術有限公司、中冶成振鵬、路景順
1品應用的前期都勘察研究總院有限公司、中
調研國建筑第二工程局有限公司、
成都建工路橋建設有限公司、
中建一局集團第三建筑有限公
司
建筑材料工業(yè)技術情報研究陳鑫、王冬、馬旺坤、聶國兵、郭
所、新疆維泰開發(fā)建設(集團)翠芬、周玉蓮、李萍、曾兆江、秦
股份有限公司、中國十九冶集琳、時維廣、孫立東、劉佳杰、付
國內外技術材
團有限公司、安徽建工集團股建武
2料及相關標準
份有限公司、中交第二公路工
的搜集
程局有限公司、中建安裝集團
有限公司、中建二局第三建筑
工程有限公司
陳鑫、王冬、馬旺坤、聶國兵、郭
翠芬、李志勇、朱曉迪、周敏、倪
駿鵬、李斌、陳利峰、楊杰、陳羲、
李忠義、范升茂、楊雪松、孫義、
確定各項性能
王俊杰、伍敏、傅磊、陳剛、車海
3要求、施工工藝編制組全體單位
寶、杜小龍、陳寧、孫濤、趙先斌、
和驗收規(guī)則
任耀輝、徐文海、馬福秀、羅東林、
任東興、何蕃民、王鵬、張權、周
玉蓮、朱曉東、李萍、曾兆江、秦
琳、時維廣、孫立東、劉佳杰、付
4
建武、孔恒、張力、張振鵬、路景
順、史魏、林景輝、蒯強、王斌、
吳平
建筑材料工業(yè)技術情報研究陳鑫、王冬、馬旺坤、聶國兵、郭
提供驗證試驗所、福建省建筑科學研究院有翠芬、周敏、倪駿鵬、張力
4
數據限責任公司、南京標美生態(tài)環(huán)
境有限公司
中國路橋工程有限責任公司、楊雪松、孫義、王俊杰、伍敏、
北京市高強混凝土有限責任公傅磊、陳剛、車海寶、杜小龍、陳
司、中國鐵建港航局集團有限寧、孫濤、趙先斌、任耀輝、徐文
公司、中建新疆建工(集團)海、蒯強
有限公司、中建新疆建工集團
第一建筑工程有限公司、中國
5資料匯總整理
二十二冶集團有限公司、新疆
北方建設集團有限公司、中建
一局集團建設發(fā)展有限公司、
上饒市天佳新型材料有限公
司、中建二局土木工程集團有
限公司
建筑材料工業(yè)技術情報研究陳鑫、王冬、馬旺坤、聶國兵、
所、禹智環(huán)保科技(深圳)有限郭翠芬、李志勇、朱曉迪、周敏、
公司、福建省建筑科學研究院倪駿鵬、李斌、陳利峰、楊杰、陳
編寫及完善編有限責任公司、浙江大東吳集羲、李忠義、范升茂、孔恒、張力
6制說明等相關團建設有限公司、浙江方遠新
文件材料股份有限公司、山西鐵力
建材有限公司、北京市政建設
集團有限責任公司、南京標美
生態(tài)環(huán)境有限公司
二、標準編制的原則和主要內容
(一)標準制定的原則
1規(guī)范性原則
本《規(guī)程》在編制過程中按照建設部的(建標【2008】182號)《工程建設標準編寫規(guī)
定》進行編寫,力求提高規(guī)程及相關文件資料的編寫質量。
2協調性原則
本《規(guī)程》內容應符合國家和行業(yè)現行的方針、政策、法律、法規(guī),另外還應與行業(yè)發(fā)
展技術水平相協調,以促進技術進步、行業(yè)技術升級和資源綜合利用。本《規(guī)程》在與相關
標準協調的基礎上,充分考慮本《規(guī)程》材料特性和工程應用要求,廣泛收集相關單位的應
用經驗和教訓,本著安全、環(huán)保、實用、經濟的原則,按國家有關規(guī)范的編寫規(guī)定進行編制。
5
3科學性和先進性原則
技術要求指標的確定,不僅要考慮科學、先進,還要考慮經濟、適用,即標準指標要科
學先進,還要經濟合理、實施便利,滿足使用要求,具有可操作性。
本《規(guī)程》的制定過程中調研、查閱了相應國內外的標準、圖集等,收集到與本《規(guī)程》
相關的技術標準、圖集包括:《色漆和清漆人工氣候老化和人工輻射曝露濾過的氙弧輻射》
GB/T1865、《涂料試樣狀態(tài)調節(jié)和試驗的溫濕度》GB/T9278、《建筑膠粘劑有害物質限量》
GB30982、《地坪涂裝材料》GB/T22374、《室外排水設計規(guī)范》GB50014、《城鎮(zhèn)道路
工程施工與質量驗收規(guī)定》CJJ?1、《城市道路工程設計規(guī)范》CJJ37、《透水水泥混凝土路
面技術規(guī)程》CJJ/T135、《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169、《公路路基施工技術規(guī)范》
JTG/T3610、《公路路基設計規(guī)范》JTGD30、《公路排水設計規(guī)范》JTGD33、《公路土
工合成材料應用技術規(guī)范》JTG/TD32、《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTGE20、
《公路路面基層施工技術細則》JTG/TF20、《城市道路-透水人行道鋪設》16MR204、《城
市道路-環(huán)保型道路路面》15MR205、《城市道路與開放空間低影響開發(fā)雨水設施》15MR105、
《用于測定未壓實瀝青混合料垂流特性的標準試驗方法》AASHTOT305、《聚合物透水混
凝土》CJ/T544、《透水瀝青路面技術規(guī)程》CJJ/T190、《再生骨料透水混凝土應用技術規(guī)
程》CJJ/T253、《建筑膠粘劑有害物質限量》GB30982、《建設用卵石、碎石》GB/T14685、
《道路工程術語標準》GBJ124、《多組分膠粘劑可操作時間的測定》GBT7123.1、《無機
地面材料耐磨性能試驗方法》GB/T12988、《色漆和清漆涂層老化的評級方法》GB/T1766、
《膠粘劑術語》GB/T2943、《公路路基路面現場測試規(guī)程》JTG3450、《透水路面磚和透
水路面板》GB/T25993、《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法標準》GB/T50082、《公
園設計規(guī)范》GB51192等,并依據以上標準制定本《規(guī)程》。
(二)標準的主要內容
1總則
該章節(jié)規(guī)定了本《規(guī)程》的目的、適用范圍、與國家現行標準相協調的問題。本《規(guī)程》
編制的目的是通過規(guī)范聚合物透水混凝土路面的施工技術,確保施工工程質量;本《規(guī)程》
適用于新建、改建和擴建的景觀及休閑廣場、市政道路人行道、公園休閑道、小區(qū)步行道等
聚合物透水混凝土路面的設計、施工及驗收。參考《聚合物透水混凝土》CJ/T544、《建筑
膠粘劑有害物質限量》GB30982、《地坪涂裝材料》GB/T22374、《城鎮(zhèn)道路工程施工與
質量驗收規(guī)定》CJJ?1、《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169、《公路路基施工技術規(guī)范》JTG/T
3610、《公路路面基層施工技術細則》JTG/TF20、《建設用卵石、碎石》GB/T14685等標
準中的有關要求,確定了本規(guī)程包含的原材料、聚合物透水混凝土產品、聚合物透水混合料
配合比設計,聚合物透水混凝土路面結構組合設計,聚合物透水混凝土路面施工、驗收與維
6
護等內容。從原材料、產品、配合比設計、結構組合設計、施工、驗收、維護等方面為聚合
物透水混凝土路面的工程質量提供有力保證。
本《規(guī)程》的適用范圍是以實際工程應用情況和驗證性試驗結果為依據,規(guī)定了《規(guī)程》
所涉及的使用范圍。典型施工項目現場如圖1所示,聚合物透水混凝土路面工程案例見表2、
表3。
圖1聚合物透水混凝土路面施工現場
表2聚合物透水混凝土路面工程案例1
編號工程名稱工程用量(t)基層材料工程已完成年限使用狀況
1漳州西院湖2376透水水泥混凝土正常使用3年良好
2漳州南湖生態(tài)園3704透水水泥混凝土正常使用4年良好
3漳州市南昌路7836透水水泥混凝土正常使用2年良好
4漳州市水仙大街6457透水水泥混凝土正常使用4年良好
5曲江池遺址公園35透水水泥混凝土正常使用4年良好
7
表3聚合物透水混凝土路面工程案例2
工程用使用
編號施工單位基層材料工程已完成年限
量(m2)狀況
1廣東省公路建設有限公司890普通混凝土正常使用2年良好
2浙江皓洋環(huán)保材料有限公司6000普通混凝土正常使用4年良好
3安徽仁奧建設工程有限責任公司1200普通混凝土正常使用3年良好
4廣東九萬里建設集團有限公司2410普通混凝土正常使用3年良好
5浙江嘉通地坪工程有限公司4600普通混凝土正常使用3年良好
6湖南晶固地坪工程有限公司2000透水水泥混凝土正常使用2年良好
在執(zhí)行本《規(guī)程》的同時,尚應配合使用和遵守現行國家及行業(yè)標準、規(guī)范。在實際應
用中,本《規(guī)程》做出規(guī)定的,按本《規(guī)程》執(zhí)行,未做出規(guī)定的,按現行相關標準執(zhí)行,
相關標準如《城鎮(zhèn)道路工程施工與質量驗收規(guī)定》CJJ1、《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169、
《城市道路工程設計規(guī)范》CJJ37、《城市道路-透水人行道鋪設》16MR204等。
2術語
“術語”一章對聚合物透水混凝土生產過程中的混合料,聚合物透水混凝土產品和聚合
物透水混凝土路面進行了定義,并對透水路面的透水形式進行了分類定義。并參考了現行國
家標準和現行行業(yè)標準《道路工程術語標準》GBJ124、《城鎮(zhèn)道路工程施工與質量驗收規(guī)
范》CJJ1、《聚合物透水混凝土》CJ/T544、《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》CJJ/T135、
《透水瀝青路面技術規(guī)程》CJJ/T190中相關的術語定義。
術語包括聚合物透水混合料、聚合物透水混凝土、聚合物透水混凝土路面、全透水結構、
半透水結構。
(1)聚合物透水混合料:該條參考了現行行業(yè)標準《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》
CJJ/T135中2.1.1的術語定義,按照組成對混合料進行了定義。
(2)聚合物透水混凝土:該條部分引用了現行行業(yè)標準《聚合物透水混凝土》CJ/T544
中3.1的術語定義,將其中的原材料組成直接替換為聚合物透水混合料,對其進行了定義。
(3)聚合物透水混凝土路面:該條參考了現行行業(yè)標準《透水瀝青路面技術規(guī)程》CJJ/T
190中2.0.1的術語定義,替換面層材料為聚合物透水混凝土進行了定義。
(4)全透水結構:該條引用了現行行業(yè)標準《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》CJJ/T135
中2.1.7的術語定義。
(5)半透水結構:該條參考了現行行業(yè)標準《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》CJJ/T135
8
中2.1.8的術語定義,并根據聚合物透水混凝土路面自身組構組合形式特點進行了修改。
3材料
“材料”一章主要規(guī)定了配制聚合物透水混合料所需原材料的性能要求,聚合物透水混
凝土產品的性能要求以及聚合物透水混凝土的配合比設計步驟。
(1)原材料要求
聚合物透水混凝土主要原材料包括合成高分子膠粘劑和粗集料。細化了現行行業(yè)標準
《聚合物透水混凝土》CJ/T544中對原材料的要求,并對適用于本規(guī)程的原材料要求進行了
補充。
(2)聚合物透水混凝土的要求
參考現行行業(yè)標準《聚合物透水混凝土》CJ/T544,對適用于路面工程的聚合物透水混
凝土產品性能進行了細化,并對試件的成型過程進行了明確。
(3)配合比設計
聚合物透水混凝土是一種存在大量宏觀孔結構的混凝土產品,其單位體積所用粗骨料的
質量可以根據集料的緊密堆積密度試驗,經計算得出,所以在配合比設計中主要需要確定合
成高分子膠粘劑的用量。膠粘劑用量過少時,其成型較為困難,膠粘劑難以充分包裹在骨料
的表面,抗壓強度較低,但當膠粘劑用量過多時,膠粘劑垂流較為嚴重,在混凝土底面出現
較厚的密實膠粘料層,對透水混凝土的透水性能產生影響。所以在確定膠粘劑用量時,首先
確定一個摻量值的范圍,即確定出摻量的最大值和最小值。膠粘劑為具有一定黏度的液體,
參考國內多位專家學者的技術論文,并借鑒現行行業(yè)標準《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗
規(guī)程》JTGE20中T0733測定瀝青用量的肯塔堡標準飛散試驗,確定理論最小膠粘劑用量,
借鑒美國國家公路與運輸協會標準《用于測定未壓實瀝青混合料垂流特性的標準試驗方法》
AASHTOT305確定理論最大膠粘劑用量。在此膠粘劑摻量范圍內,選擇不同膠粘劑摻量成
型試塊測定產品強度。通過作圖法確定膠粘劑的最終摻量,并驗證該配合比成型試塊的各項
性能。
4結構組合設計
“結構組合設計”一章主要是推薦聚合物透水混凝土路面各結構層的主要組合形式,以
對各層的一些具體要求,以及涉及到排水的一些設計要求。
(1)一般規(guī)定
9
本節(jié)給出了聚合物透水混凝土結構層的組成。根據聚合物透水混凝土產品的特性,推薦
了聚合物透水混凝土路面面層厚度設計方法。并需要參考現行國家建筑標準設計圖集(海綿
城市建設系列)《城市道路——環(huán)保型道路路面》15MR205,對路面的儲水和透水能力進
行驗算。
(2)結構組合設計
聚合物透水混凝土路面結構層設計應滿足現行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ
169的相關規(guī)定。參考現行國家建筑標準設計圖集(海綿城市建設系列)《城市道路——環(huán)
保型道路路面》15MR205的透水瀝青路面結構斷面圖,本節(jié)通過示意圖給出了聚合物透水
混凝土結構組合的兩種形式。并給出了功能層應滿足的要求。
(3)面層
面層應滿足道路的使用功能要求,如透水,抗滑,耐磨等。這些性能均為聚合物透水混
凝土產品的基本性能。面層的厚度需要根據實際情況和設計確定,兼顧力學性能,儲力能力
和性價比等要求。面層厚度規(guī)范借鑒了TCECS891-2021《聚氨酯碎石混合料透水路面技術
規(guī)程》,用于市政道路人行道、休閑廣場、景觀廣場等的聚合物透水混凝土路面,面層厚度
宜為30?mm~50?mm;用于小區(qū)步行道、公園休閑道、宅間小路等的聚合物透水混凝土路面,
面層厚度宜為20?mm~40?mm。
(4)基層
雨水需要透過聚合物透水混凝土路面匯集到排水設施。為了便于雨水匯集,路面設計需
考慮相關橫坡度。本節(jié)參考現行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169、現行國家標
準《公園設計規(guī)范》GB51192進行規(guī)定。
基層分為透水基層和普通基層兩種,可以選用不同的材料產品種類。本節(jié)給出了部分可
作為基層材料的產品和性能。也可以選用其它符合要求的材料作為基層。透水水泥混凝土基
層參考現行行業(yè)標準《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》CJJ/T135的規(guī)定,骨架空隙型水泥
穩(wěn)定碎石基層參考現行行業(yè)標準《透水瀝青路面技術規(guī)程》CJJ/T190的規(guī)定,普通基層參
考現行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169的規(guī)定。
(5)墊層
墊層可以提高路面結構的水穩(wěn)定性和抗凍脹能力,擴散由基層傳來的荷載,以減小土基
產生的變形,擴大滲透面積,提高透水能力,還可以作為反濾層,防止土基材料進入透水基
層。當土基受凍脹影響較小,滲透性較好的砂性土可不設墊層。墊層材料參考現行國家建筑
標準設計圖集《城市道路-透水人行道鋪設》16MR204的規(guī)定,且應符合現行行業(yè)標準《城
10
鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169的規(guī)定。
(6)土基
土基應穩(wěn)定、均質,具有足夠的強度、穩(wěn)定性、抗變形能力和耐久性,并應為路面結構
提供均勻的支承。土基參考現行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)道路路面設計規(guī)范》CJJ169、現行行業(yè)標
準《城市道路工程設計規(guī)范》CJJ37、現行國家建筑標準設計圖集《城市道路-透水人行道鋪
設》16MR204的規(guī)定。
(7)排水設計
排水設計應根據路面結構類型、當地降雨量和周邊排水系統的特點進行設計。參考現行
國家標準《室外排水設計規(guī)范》GB50014、現行行業(yè)標準《城市道路設計規(guī)范》CJJ37、現
行國家建筑標準設計圖集(海綿城市建設系列)《城市道路與開放空間低影響開發(fā)雨水設施》
15MR105的規(guī)定。
5施工
(1)一般規(guī)定
鑒于路面施工的復雜性和多樣性,在施工前應根據實際工程特點制定嚴格的施工方案,
并進行施工技術交底,以確保施工質量。聚合物透水混凝土應用于路面面層。面層施工前應
對基層和排水系統進行檢查驗收,驗收合格后方可進行面層鋪筑。施工前應對基層進行處理,
做到干燥、無積水,并做好防排水方案,以防水分及灰塵會對膠粘劑的黏結性能造成較大的
影響。
(2)鋪筑試驗段
聚合物透水混凝土路面開工前,應鋪筑試驗段。通過鋪筑試驗段,可以達到以下目的:
檢驗聚合物透水混凝土的配合比是否合理;驗證鋪筑厚度是否合理;確定松鋪系數;確定混
和料攪拌、運輸、攤鋪和壓實所需的時間;確定壓實工藝、養(yǎng)護時間等。
(3)攪拌和運輸
聚合物透水混凝土路面鋪筑面積較大、混合料用量較多時,宜采用強制式攪拌機進行攪
拌。原材料的稱量要在允許偏差范圍內。由于膠粘劑有一定的可操作時間,因此攪拌時間不
宜過長,拌合后宜盡早施工,且送輸距離不宜過長,保證運輸時間不超過規(guī)定范圍。
(4)攤鋪和壓實
模板選用質地堅實、剛度大、變形小的材料以保證聚合物透水混凝土路面邊角的平整度。
混合料攤鋪可采用人工或機械方式進行。攤鋪應達到平整度與排水坡度等要求,并且要均勻。
應選擇合適的攤鋪和壓實工具,以保證攤鋪的質量和聚合物透水混凝土的性能。
11
(5)養(yǎng)護
水分對聚合物透水混凝土的質量影響較大,所以養(yǎng)護期間嚴禁灑水,并要做好防雨措施。
在未達到設計強度前不允許投入使用。混合料的固化主要由膠粘劑的性能決定。依據聚合物
透水混凝土所使用膠粘劑的情況,一般48h內聚合物透水混凝土的強度可以達到最終強度的
90%以上,所以養(yǎng)護48h足夠保證固化時間。
(6)季節(jié)性施工
根據聚合物透水混凝土自身的特點。其不應在冬期進行施工。雨季施工時要做好防雨工
作,嚴禁雨天施工。溫度對膠粘劑固化反應速率影響較大。當氣溫較高時,膠粘劑固化反應
快,可操作時間短,施工難度大,易影響工程質量。所以,在夏季進行施工時應合理安排作
業(yè)時間。當室外氣溫高于40℃時,不宜施工。
6驗收
(1)一般規(guī)定
聚合物透水混凝土路面工程質量驗收時需要提交的資料要齊全。參加工程施工質量驗收
的各方人員應具備相應資格。聚合物透水混凝土路面施工應根據全面質量管理的要求,對施
工各工序進行檢查評定,建立健全有效的質量保證體系。當施工中對聚合物透水混凝土路面
的質量有懷疑或爭議時,應在監(jiān)理單位或建設單位等的見證下,由施工單位組織實施實體檢
驗,委托具有相應資質的檢測機構進行。聚合物透水混凝土路面的驗收除應符合本規(guī)程規(guī)定
外,尚應符合現行行業(yè)標準《城鎮(zhèn)道路工程施工與質量驗收規(guī)定》CJJ1的規(guī)定。
(2)質量驗收標準
本節(jié)結合聚合物透水混凝土路面技術規(guī)程的特點,主控項目對原材料的質量、聚合物透
水混凝土的性能、聚合物透水混凝土路面面層質量進行規(guī)定。一般項目包括外觀、接縫、顏
色、縱斷高程、寬度、橫坡度、厚度、平整度等。主控項目和一般項目分別規(guī)定了檢查數量
的劃分和檢驗方法。
7維護
聚合物透水混凝土路面在投入使用后,透水功能會由于孔隙中堵塞物的增加而減弱,所
以聚合物透水混凝土路面使用后應定期進行維護,保證其正常的透水功能。
當聚合物透水混凝土路面出現裂縫和集料脫落時應進行維修。本章給出了不同損壞情況
下的不同維修方法。
12
三、主要試驗驗證情況分析及指標情況
標準編制小組在第一次工作會上確定了聚合物透水混凝土及其路面的檢測項目及技術
要求。參考現行行業(yè)標準《聚合物透水混凝土》CJ/T544的要求,考慮到國內生產制造技術,
為最大限度地保證標準的合理性,標準編制組對企業(yè)使用的合成高分子膠粘劑產品進行了廣
泛征集,并進行后續(xù)的驗證試驗。共征集了12家單位生產的12種樣品,其中聚氨酯類8
種(編號分別為1#~8#),環(huán)氧樹脂類4種(編號分別為9#~12#)。
(一)原材料性能試驗
1合成高分子膠粘劑
經試驗測定,所征集到的合成高分子膠粘劑的有害物質限量均符合《建筑膠粘劑有害物
質限量》GB30982中的規(guī)定。在環(huán)境溫度(23±2)?℃,相對濕度(50±5)%下,可操作時間均在
30?min~120?min之間。攪拌后在容器中均呈均勻狀態(tài),無硬塊。耐水性可以達到不起泡,不
剝落,無變色或輕微變色。耐化學性可以達到不起泡,不剝落,無變色或輕微變色。
合成高分子膠粘劑的拉伸粘結強度、耐人工氣候老化性試驗結果見表4。
表4合成高分子膠粘劑性能
拉伸粘結強度/
MPa
編號耐人工氣候老化性(時間)
標準400h
浸水后
條件
1#3.82.9未出現起泡、剝落、裂紋等現象;很輕微變色,變色1級;無粉化,粉化0級。
2#3.22.7未出現起泡、剝落、裂紋等現象;很輕微變色,變色1級;無粉化,粉化0級。
3#4.63.9未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
4#4.33.0未出現起泡、剝落、裂紋等現象;很輕微變色,變色1級;無粉化,粉化0級。
5#4.53.9未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
6#3.63.0未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
7#3.83.2未出現起泡、剝落、裂紋等現象;嚴重變色,變色5級;無粉化,粉化0級。
8#4.23.3未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
9#4.23.0未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
10#4.33.4未出現起泡、剝落、裂紋等現象;明顯變色,變色3級;無粉化,粉化0級。
11#4.83.4未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
12#3.83.1未出現起泡、剝落、裂紋等現象;輕微變色,變色2級;無粉化,粉化0級。
由以上12種膠粘劑的試驗數據可以發(fā)現,膠粘劑的拉伸粘結強度均較好,編號7#和編
號10#的膠粘劑的耐人工氣候老化性能不符合要求,所以無法用于后續(xù)試驗,予以剔除。其
它膠粘劑在各項性能方面均可以達到本《規(guī)程》中的要求。由于膠粘劑均來自于市場征集,
所以說明此種性能的膠粘劑比較容易在市場中獲得。
13
2集料
試驗用集料為購買市售聚合物透水混凝土專用碎石集料與卵石集料,粒徑范圍分別為
2.36?mm~4.75?mm和4.75?mm~9.5?mm。具體性能指標見表5。
表5碎石集料的各項性能
技術指標
項目
碎石集料A碎石集料B卵石集料C卵石集料D
尺寸2.36?mm~4.75?mm4.75?mm~9.5?mm2.36?mm~4.75?mm4.75?mm~9.5?mm
表觀密度2760?kg/m32720kg/m32730?kg/m32700kg/m3
洛杉磯磨耗損
失28.2%20.5%25.3%18.7%
含泥量(按質量
0000
計)
泥塊含量(按質
0000
量計)
針片狀顆粒含
05.4%00
量(按質量計)
堆積空隙率39.2%40.7%41.3%44.2%
吸水率1.1%1.0%0.9%0.8%
含水率0000
從表5可以看出市售的不同粒徑的碎石與卵石集料表觀密度、洛杉磯磨耗損失、含泥量、
針片莊顆粒含量、堆積孔隙率、吸水率、含水率指標均滿足本《規(guī)程》的要求。
(二)聚合物透水混凝土配合比設計驗證
1理論最小膠粘劑用量驗證
標準肯塔堡飛散試驗是模擬路面在交通荷載作用下,集料與膠粘劑粘結不足導致剝落、
飛散的現象。標準肯塔堡飛散試驗可用于評定瀝青面層在交通荷載作用下不產生集料剝落時
的最小瀝青用量,本標準用此原理來測定聚合物的理論最小用量。
(1)確定洛杉磯試驗機的旋轉圈數
由于肯塔堡飛散試驗適用于重載道路,對路面承載要求是比較高的,而聚合物透水混凝
土僅用于市政道路人行道、公園休閑道、小區(qū)步行道等人群荷載道路,并沒有車輛的作用,
要求相對較低,所以對此方法中洛杉磯試驗機的旋轉圈數需進行調整,減少旋轉圈數。
本試驗選擇1#聚氨酯和9#環(huán)氧樹脂膠粘劑,根據實際施工應用中積累的經驗配合比,
分別選用碎石集料A、碎石集料B、卵石集料C、卵石集料D成型肯塔堡標準飛散試驗試件。
試驗采用30?r/min~33?r/min轉速的洛杉磯試驗機,分別觀察以50轉、100轉、150轉、200
轉、250轉的旋轉圈數進行試驗后的試件情況。
根據觀察,旋轉50轉后的試件散落掉的集料數量比較少;當旋轉150轉以上時,碎石
14
集料比卵石集料飛散掉的集料比較多,而且多數碎石集料出現擊碎現象,說明撞擊造成了碎
石集料本身的破碎,不是膠粘劑粘結不足造成的;當旋轉100轉時,碎石和卵石集料本身破
碎現象很少,散落的集料多是比較完整的,說明是由集料與集料間的接觸點破壞導致的集料
散落。所以,選擇旋轉圈數為100轉是合理的判斷膠粘劑粘結情況的圈數。
(2)確定飛散損失范圍值
本試驗選擇1#聚氨酯和9#環(huán)氧樹脂膠粘劑、碎石集料A、碎石集料B、卵石集料C、
卵石集料D,按照膠粘劑摻量占集料質量的1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、
4.5%、5.0%成型肯塔堡標準飛散試驗試件,一組試件5個。試驗采用30?r/min~33?r/min轉速
的洛杉磯試驗機,旋轉圈數為100轉。測定各試件的飛散損失。試驗結果見表6。
表6不同膠粘劑摻量下碎石集料試件的飛散損失
飛散損失/%
膠粘劑1#膠粘劑9#膠粘劑1#膠粘劑9#膠粘劑1#膠粘劑9#膠粘劑1#膠粘劑9#膠粘劑
摻量
碎石集碎石集碎石集碎石集卵石集卵石集卵石集卵石集
/%++++++++
料A料A料B料B料C料C料D料D
1.010010084.385.210010089.790.3
1.588.790.263.367.491.294.367.273.3
2.074.878.335.336.776.382.141.245.3
2.555.659.420.622.558.263.224.529.5
3.044.547.215.216.147.852.118.722.3
3.523.724.813.814.424.227.314.717.3
4.016.518.410.211.917.519.311.213.8
4.513.715.48.910.814.816.610.211.3
5.011.313.18.28.612.114.48.99.3
根據表6做膠粘劑摻量與飛散損失關系圖,如圖3所示。
15
圖2膠粘劑摻量與飛散損失關系圖
由圖2可以發(fā)現,當飛散損失在15%~25%之間時(圖2中的虛線框內),8條曲線均
出現比較明顯的拐點。參考JTGE20-2011中T0733瀝青混合料肯塔堡飛散試驗中以拐點判
斷集料散失情況的方法??梢哉J為,將飛散損失在15%~25%之間的膠粘劑最小試驗用量確
定為理論最小膠粘劑用量是合理的。1#和9#樣品為膠粘劑,分別以碎料A、碎石B、卵石C、
卵石D為集料的最小膠黏劑用量范圍在2.5%~3.5%之間。
2理論最大膠粘劑用量驗證
按照本規(guī)程附錄A的方法分別測定1#聚氨酯和9#環(huán)氧樹脂膠粘劑試樣摻入碎石集料
A、碎石集料B、卵石集料C、卵石集料D的理論最大膠粘劑用量,試驗結果見表7。
表7膠粘劑摻入集料A與集料B的理論最大膠粘劑用量
理論最大膠粘劑用量/g
膠粘劑編號摻入1000g碎石集料摻入1000g碎石集料摻入1000g卵石集料摻入1000g卵石集料
A中B中C中D中
1#82.484.781.583.3
9#88.689.386.787.6
經驗證,附錄A的試驗方法操作簡單可行,可以很好地測定理論最大膠粘劑用量。1#
和9#樣品為膠粘劑,分別以碎料A、碎石B、卵石C、卵石D為集料的最大膠黏劑用量范
16
圍占集料的8%~9%之間。根據前面膠黏劑最小用量范圍與最大用量范圍,編制組后續(xù)驗證
試驗膠黏劑用量范圍在2.5%-9%之間進行試驗。
(三)聚合物透水混凝土主要性能指標的驗證試驗
本規(guī)程編制組對聚合物混凝土的抗壓強度、抗彎拉強度、透水系數、抗滑性能、耐磨性
以及抗凍性能進行了測試和驗證。
為驗證聚合物透水混凝土各指標與性能范圍,本試驗分別采用1#、2#、3#聚氨酯膠粘
劑、9#、11#、12#環(huán)氧樹脂膠黏劑,膠黏劑摻雜量分別為2.5%、3%、4%、5%、6%、7%、
8%、9%,骨料采用碎石和卵石,分別采用2.36~4.75mm、4.75~9.5mm兩種級配,進行成型。
1聚合物透水混凝土的抗壓強度試驗
(1)以聚氨酯為膠粘劑的聚合物透水混凝土抗壓強度試驗
本試驗分別采用1#、2#、3#的聚氨酯膠粘劑為膠結材料,骨料采用碎石和卵石,分別
采用2.36~4.75mm、4.7~9.5mm兩種級配,進行成型,抗壓強度測試。
圖3聚氨酯1#碎石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
17
圖4聚氨酯2#碎石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
圖5聚氨酯3#碎石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
圖3~圖5為聚氨酯和碎石制備的透水混凝土試塊的抗壓強度隨膠黏劑用量變化的數據
圖,從圖中可以看出,隨著膠粘劑用量增大,聚合物透水混凝土抗壓強度值均呈現不同程度
的增長。這是由于隨著膠粘劑用量增大,骨料與骨料之間的膠水粘接面積增大,從而提高抗
壓強度。從圖中均可發(fā)現膠黏劑用量2.5%-5%范圍內,不同粒徑的骨料所制備的聚合物透水
混凝土強度相差不多。膠粘劑用量為5%-9%范圍內時,3種聚氨酯膠水均表現為骨料粒徑為
2.36~4.75mm比骨料粒徑為4.7~9.5mm強度要高,且隨著膠粘劑用量越大,強度數值差越大。
其中1#采用粒徑為2.36~4.75mm碎石時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為
5MPa~13MPa,采用粒徑為4.75~9.5mm時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為
5MPa~10MPa;2#采用粒徑為2.36~4.75mm碎石時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為
5MPa~14MPa,采用粒徑為4.75~9.5mm時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為
5MPa~12MPa;3#采用粒徑為2.36~4.75mm碎石時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為
5MPa~15MPa,采用粒徑為4.75~9.5mm時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為
18
5MPa~12MPa。這三種膠黏劑可以看出1#聚氨酯制備的樣品表現出的強度較低,2#聚氨酯
制備的樣品表現出的強度居中,3#聚氨酯制備的樣品表現出的強度較高。因此后續(xù)采用1#、
3#聚氨酯為膠黏劑,卵石為集料,考察其抗壓強度隨膠黏劑用量的變化情況。
圖6聚氨酯1#卵石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
圖7聚氨酯3#卵石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
圖6與圖7為強度較低的1#和強度較高的3#聚氨酯和卵石制備的透水混凝土試塊的抗
壓強度隨膠黏劑用量的變化情況。從圖中可以看出,與碎石透水混凝土一樣,隨著膠粘劑用
量增大,骨料與骨料之間的膠水粘接面積增大,從而提高抗壓強度,膠粘劑用量在2.5%-5%
范圍內時,不同粒徑的骨料所制備的聚合物透水混凝土強度相差不多,膠粘劑用量在5%-9%
范圍內時,骨料粒徑為2.36~4.75mm比骨料粒徑為4.7~9.5mm強度要高,且隨著膠粘劑用
量越大,強度數值差越大。其中1#聚氨酯水采用粒徑為2.36~4.75mm卵石時,聚合物透水
混凝土抗壓強度變化范圍為5MPa~12MPa,采用粒徑為4.75~9.5mm時,聚合物透水混凝土
抗壓強度變化范圍為5MPa~10MPa;3#聚氨酯膠水采用粒徑為2.36~4.75mm時,聚合物透
水混凝土抗壓強度變化范圍為5MPa~14MPa,采用粒徑為4.75~9.5mm時,聚合物透水混凝
19
土抗壓強度變化范圍為5MPa~12MPa。
(2)以環(huán)氧樹脂為膠粘劑的聚合物透水混凝土抗壓強度試驗
本試驗分別采用9#、11#、12#的環(huán)氧樹脂膠粘劑為膠結材料,骨料采用碎石和卵石,
分別采用2.36~4.75mm、4.7~9.5mm兩種級配,進行成型,抗壓強度測試。
圖8環(huán)氧樹脂9#碎石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
圖9環(huán)氧樹脂11#碎石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
20
圖10環(huán)氧樹脂12#碎石透水混凝土抗壓強度隨膠粘劑用量變化曲線
圖8~圖10為環(huán)氧樹脂和碎石制備的透水混凝土試塊的抗壓強度數據,從圖中可以看出,
所表現出來的規(guī)律與聚氨酯透水混凝土類似,隨著膠粘劑用量增大,環(huán)氧樹脂所制備的聚合
物透水混凝土抗壓強度值均呈現不同程度的增長。其中9#、11#及12#環(huán)氧膠水采用粒徑為
2.36~4.75mm時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為6MPa~23MPa,采用粒徑為
4.75~9.5mm時,聚合物透水混凝土抗壓強度變化范圍為6MPa~17MPa。這三種膠黏劑可以
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