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1、绿色施工特殊工艺技术目 次一、建筑施工现场废弃物的综合利用技术11.1 简介11.2 技术要点11.3 技术创新点11.4 形成成果1二、TCC建筑保温模板体系12.1 简述12.2 体系组成22.3 主要成果22.4 技术创新点22.5 经济效益2三、绿色高性能混凝土的研究与应用技术33.1 简述33.2 技术路线33.3 研究侧重点43.4 对策43.5 复合料配比及生产工艺43.6 创新点43.7 经济与社会效益5四、自密实混凝土施工技术54.1 简述54.2 施工方法54.3 技术创新点64.4 应用实例64.5 形成成果7五、水泥基自流平地面施工技术75.1 简述75.2 技术特点8
2、5.3 工艺流程85.4 关键技术85.5 应用实例85.6 形成成果8六、二次水在混凝土中的应用技术96.1 简介96.2 污水产生数量与利用方法96.3 二次水对混凝土性能的影响106.3.1 二次水掺量对混凝土性能的影响106.3.2 影响分析116.4 二次水节材、节水效果13七、排水降噪沥青路面施工技术147.1 简介147.2 技术特点147.3 关键技术与创新点157.4 社会、经济效益167.5 应用实例16八、污水管网顶管工程环保型施工技术178.1 简述178.2 顶管施工原理178.3 顶管施工技术难点188.4 顶管施工扰动机理分析188.4.1 正面推进力对土体位移的
3、影响198.4.2 纠偏对土体位移的影响198.4.3 覆土厚度对土体位移的影响208.4.4 土介质参数对土体位移影响218.4.5 顶管直径对土体位移影响218.5 关键技术228.5.1 直线顶管顶力调控技术228.5.2 曲线顶管顶力调控技术238.5.3 进出洞时地层变形调控技术248.5.4 触变泥浆减摩及变形调控技术248.5.5 管道接口密封调控技术248.5.6 顶管工程“信息施工”调控技术248.6 顶管施工工艺流程258.6.1 施工准备258.6.2 施工工艺流程268.6.3 关键控制点278.6.4 顶管工程的施工控制278.7 主要创新点288.8 经济效益298
4、.9 应用实例29九、施工项目临时设施的标准化299.1 简介299.2 临舍现状与临舍面积指标的确定309.3 临舍平面尺寸选用329.4 主要临设型式与成本比较329.5 形成的成果33一、建筑施工现场废弃物的综合利用技术1.1 简介将建（构）筑物建造过程中产生的废弃物（建筑垃圾）收集起来，经处理后再生利用，是绿色施工中的一个重要环节。建筑垃圾处置过程中占用大量土地，且有大量的材料由于未能得到综合利用，造成资源浪费。在资源日趋紧张的今天，如何使工程建造过程中产生的必不可少的废弃物，得到最大程度地利用，是提高社会效益和经济效益的关键。工程建造过程中，将会产生500吨/万平米的垃圾，不同的工程
5、施工部位会产生不同的垃圾类型，有些垃圾需要随时进行收集再利用，有些则需要集中堆放，分阶段、按不同的技术处理后再生利用。目前由于管理与技术手段问题，导致大量的废弃物外运填埋、焚烧或廉价处理，给环境造成沉重负担，也导致企业的经济效益下降。我国尚未有相关的绿色施工技术规程或类似标准可供参考使用。1.2 技术要点通过建立组织机构，运用先进的再生技术方法与手段，从工程实际出发，按土建施工、安装施工、装饰与装修工程施工的全过程，将所有工序可能产生的废弃物进行统计分析，并给出现场可再生利用材料类别、可再生利用方法、方式等，达到废弃物再生利用的目的。土建工程施工过程考虑了从地基与基础分部、混凝土工程分部、砌体
6、施工分部、屋面施工分部、预应力施工分部等；安装工程施工过程考虑了从钢结构工程分部、建筑给水、排水分部、电气分部、通风空调分部等；装饰与装修工程施工过程考虑了外墙装修工程、内墙装修工程、地面装饰工程、吊顶装饰工程等分部。1.3 技术创新点 制订了建筑施工现场废弃物再生利用技术规程，经检索，未发现我国有相关报道。1.4 形成成果形成建筑施工现场废弃物再生利用技术规程，供建筑工程施工时参照。二、TCC建筑保温模板体系2.1 简述随着石油危机的出现和人们节能环保意识的提高，人们对节能、环保和可持续发展等问题日益关注。我国的建筑能耗，已占社会总能耗的2530%，占全球建筑能耗的1/3。如何利用能源，降低
7、建筑能源消耗已成为当今人们关注的热点问题。建筑节能，迫在眉睫。我国建筑节能产业起点低、技术水平不高、创新能力弱，节能产业急需一批拥有自主知识产权、经济实用的建筑保温体系，TCC建筑保温模板体系就是在这种背景下产生的。2.2 体系组成将保温板辅以特制支架形成保温模板，在需要保温的一侧代替传统模板，并同另一侧的传统模板配合使用，共同组成模板体系。混凝土浇筑并达到强度后，拆除保温模板支架和传统模板，结构层和保温层就已成型，节材、省力、缩短施工工期是其最大的特点。2.3 主要成果本体系形成以下标准化成果和专利成果：1 标准化成果1）XPS保温板弯曲性能试验标准2）TCC建筑保温模板体系设计标准3）TC
8、C建筑保温模板体系施工技术标准4）TCC建筑保温模板体系质量验收标准5）TCC建筑保温模板体系试验标准2 专利成果1）发明专利：TCC建筑保温模板体系2）实用新型专利：专用连接螺杆3）发明专利：XPS保温板弯曲性能试验方法2.4 技术创新点1 保温模板代替传统模板，省去了模板的使用；2 保温层同结构层同时成型，节省了工期和费用，保证了质量；3 保温层只设置在需要保温的一侧，不需要双侧保温就实现了保温与模板一体化的施工工艺；4 操作简便，在对传统的剪力墙结构性能和施工工艺没有改变的前提下，实现了保温与模板一体化施工，易于推广使用。2.5 经济效益TCC建筑保温模板体系与两种传统保温施工体系比较，
9、节省费用汇总见下表（元/m2）：比较对象保温板后贴工艺大模内置工艺竹木胶合模板钢制大模板组合式钢模板费用节省情况17.4328.4017.5013.50我局年施工产值150亿元左右，其中外墙外保温的住宅占20，施工产值近30亿元，施工工程外墙面积折算约占120万m2，若全部推广使用TCC保温体系，以大模内置法为计算参考，可取得经济效益1620万元，按大模外贴法计算则可实现经济效益达3408万元，不仅降低工程成本且节省大量的木材、钢材，有显著的经济效益和社会效益。三、绿色高性能混凝土的研究与应用技术3.1 简述随着建筑业的飞速发展和建筑水平的不断提高，人们对建筑物、建筑施工水平以及所使用的建筑材
10、料提出了更高的综合技术要求。而这一切的最终实现都源自于材料科学的不断进步和提高。倡导生态建筑，发展绿色建材，也是广大材料工作者所肩负的历史重任。绿色高性能混凝土概念的提出在于加强人们对绿色的重视，加强绿色意识，要求混凝土工作者更加自觉地提高HPC的绿色含量，或者加大其绿色度，节约更多的资源、能源，将对环境的破坏减到最少，这不仅为了混凝土和建筑工程的继续健康发展，更是人类的生存和发展所必需的。实现真正的绿色高性能混凝土，需要符合以下条件：（1）所使用的水泥必须为绿色水泥；砂石料的开采应该以十分有序且不过分破坏环境为前提。从原材料、设备技术、管理体系方面全面着手进行改进和提高，致使粉尘、废渣和废气
11、等的排放几乎接近于零，真正做到不仅自身实现零污染、无公害，又因循环利用其它工业的废料、废渣，而帮助其它工业进行三废消化，最大限度地改善环境。（2）最大限度地节约水泥用量，从而减少水泥生产中的“副产品”二氧化碳、二氧化硫、氧化氮等气体，以保护环境。（3）更多地掺加以过加工处理的工业废渣，如磨细矿渣、优质粉煤灰、硅灰和稻壳灰等作为活性掺合料，以节约水泥，保护环境，并改善混凝土耐久性。（4）大量应用以工业废液，尤其是黑色纸浆废液为原料改性制造的减水剂，以及在此基础上研制的其它复合外加剂，帮助其它工业消化处理难以处治的液体排放物。（5）集中搅拌混凝土和大力发展预拌商品混凝土，消除现场搅拌混凝土所产生的
12、废料、粉层和废水，并加强对废料和废水的循环使用。（6）发挥HPC的优势，通过提高强度，减小结构截面积或结构体积，减少混凝土用量，从而节约水泥、砂、石的用量；通过改善施工性来减少浇注密实性能，降低噪音；通过大幅度提高混凝土耐久性，延长结构物的使用寿命，进一步节约维修和重建费用，减少对自然资源无节制的使用。（7）对大量拆除废弃的混凝土进行循环利用，发展再生混凝土。大力开展绿色高性能混凝土的研究和应用高性能混凝土具有普通混凝土无法比拟的优良性能，对混凝土的发展将起重要作用，许多学者将其称为混凝土的又一次革命，是21世纪的混凝土。如果将高性能混凝土与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来考虑，加入更多
13、的绿色成分，则成为绿色高性能混凝土。为使混凝土及其制品能适应经济发展的需要，而不制约经济快速、健康地发展，必须坚持走可持续化并能与环境协调发展的集约化道路。利用工业废料，开发绿色环保的新型胶凝材料，实现大量取代水泥、大幅度提高混凝土的综合技术性能，是本技术的突破点。3.2 技术路线以混合灰（一、二、三、级的粉煤灰按照一定比例混合后的灰）为主要材料，选用其他几种或多种工业废料，进行多元材料的复合，发挥其混合物的最佳超叠加效应(1+12)，尽量不用或少用碱性激发剂，等量取代30%50%的水泥后使混凝土的早期强度不降低或基本不降低，全面改善混凝土的综合技术性能和施工性能，使该材料适用性更广泛。3.3
14、 研究侧重点1 以混合灰(一、二、三级的粉煤灰按照比例混合)为主要材料选取不同成分含量和不同性能的多种活性工业废料，利用它们的粒形效应和火山灰效应进行粉碎、粉磨、复合加工，然后进行交叉试验，以确定主次要因素和恰当的水平级；2 依据交叉试验结果，进行复合村的微调和稳定性胶砂试验；3 将确认性能稳定的复合材料用于不同水泥、等取代量的等强度混凝土配比试验，研究其拌和物性能和力学性能，以确定它与水泥的适应性；4 用同种水泥进行不同取代量、不同等级的混凝土配比试验，研究其拌和性能和力学性能，以确定其不同掺量下的不同性能；5 选择取代量较大的混凝土配比进行耐久性指标试验，以验证其耐久性能，同时在等强度时与
15、不使用该材料的混凝土对比其耐久性能；6 如不能在等强度时提高混凝土的综合性能指标，重新确定技术方案。3.4 对策1 针对水泥细度粒级分布情况，补足较细和较粗部分，增加混凝土的密实度，减少有害孔数量，提高抗渗、抗裂、抗冻、抗碳化能力，降低收缩率，提高耐久性能；2 以粉煤灰为主要原料，复合含有富钙离子的碱性工业废料、一定数量的含有钠离子盐的矿物成分、有机碱、有增强作用的硅灰等多种材料，使之相互促进、相互补偿，达到最佳叠加效应，以改善因大量掺加粉煤灰造成早期强度很低的缺陷，满足施工进度要求；3 充分发挥复合物的粒形效应，改善拌和物的和易性。矿渣粉3.5 复合料配比及生产工艺粉煤灰混合机混合粉碎、烘干
16、、粉磨计量硅灰产品粉碎、筛分含硫酸盐的矿粉富钙矿粉NSTA3.6 创新点以粉煤灰为主要原料（6575）的复合掺合料及采用该复合掺合料配制的绿色高性能混凝土，其抗渗高度比75，抗冻性耐久系数比110，同条件下与普通混凝土收缩率对比100的文献，国内未见报道。3.7 经济与社会效益1 社会效益大量替代水泥使用，更有效的减少了环境污染，同时也能大量降低料耗与能耗；改善环境，减少二次污染；2 经济效益与目前32.5普硅水泥相比：水泥：220元/吨，GCRM：销售价为168元/吨，按平均每方混凝土置换45%水泥计算，可降低成本：(1-168/220) 45%=10.6%。如此大幅的降低成本，市场前景应该
17、非常好，生产厂也可获得(168-138)/138=20%的利润。技术经济效益非常明显。四、自密实混凝土施工技术4.1 简述从20世纪90年代开始，世界范围内开始发展高性能混凝土。由于普通混凝土自身较多的缺陷，如普遍开裂、寿命期短、界面过渡区强度低、抗渗透能力低、施工扰民等原因，促使混凝土向耐久性好、施工便利、噪音更小的高性能混凝土转变。我国从九十年代初期开始推行自密实混凝土，在混凝土中采用双掺技术、以耐久性为主要设计指标、便捷施工等，是高性能混凝土区别于普通混凝土的显著标志。现代建筑主体结构一般主要用混凝土建造，其施工过程中所发出的噪声，给周边的居民带来严重的身心伤害，往往导致工程施工不能顺利
18、进行。此外，混凝土所处环境劣化，除冰盐的使用、环境污染带来的酸雨增加，加剧了对混凝土结构的腐蚀。自然资源的日渐匮乏，水泥生产过程中的高耗能与高污染，生产1t水泥产生约1t的CO2排放等，加剧了环境的劣化与气候变暖带来的危害。工业废弃物如：粉煤灰、矿渣、磷渣、硫酸渣、煤渣等，露天储存过程中的二次污染及排放占地等；外加剂生产过程中酸、碱及有机物甲醛的使用均对环境和人身造成污染和损害；劳动力渐缺，施工成本逐渐上升等，都促使混凝土技术应向高性能、自密实方向转变。使混凝土结构尽量做到少开裂，并保证使用寿命期内安全，从主观和客观二方面对混凝土提出了更高要求。所以，推广应用具有：低水泥用量、高掺合材料用量，
19、易流淌、低收缩、抗裂性好，可泵性好及施工噪音小、省人工、耐久性好的自密实混凝土具有现实意义。自密实混凝土从上世纪九十年代初引入国内，主要用于钢筋密集、钢管混凝土施工、隧道铺砌层板施工等无法实现振捣等作业点处，同时还用于市区人烟稠密、不能产生施工噪音的场合，具有降噪、自流淌效果好、施工速度快等优点。现广泛应用于桥梁、超高层建筑施工、大型公共建筑中。4.2 施工方法自密实混凝土通常有三种施工方法，泵送顶升浇筑法、高抛法施工及大流淌且能通过狭窄空间作业面的施工法。泵送顶升浇筑法自柱或墙体的下部侧面预留孔接入混凝土泵管，自下而上一次压入自密实高性能混凝土，无需振捣，施工速度快，施工质量可靠，能避免由于
20、加强钢板、钢筋等阻隔造成的局部不密实、离析等质量缺陷。立式高位抛落物振捣法，则是利用混凝土下落时产生的动能达到振实混凝土的目的。大流淌且能通过狭窄空间作业面的施工方法，则是利用自密实混凝土的高流动性，具有穿越狭窄空间的能力，从而实现结构的形成。需要从合理选择混凝土原材料、优化混凝土配合比入手。自密实混凝土的实现需要解决混凝土拌合物的良好和易性，具体为：混凝土塌落度230250mm、塌落扩展度600mm、混凝土倒置流出时间5s。4.3 技术创新点 银川河东机场矩形钢管（斜）柱自密实混凝土顶升浇筑施工技术中，先施工楼层楼板后浇筑柱内混凝土的逆做施工程序，对缩短施工工期、节省施工支出具有积极意义；同
21、时与钢柱连接的混凝土泵送闸板阀设计制作技术的研究，在国内未见报道。4.4 应用实例银川机场航站楼的72根钢管柱泵送顶升法施工，柱尺寸600mm700mm（11.514.0）m，部分柱的柱身倾斜约9。在钢管柱的下部开孔，泵送管路如图所示，将自密实混凝土泵送顶升至混凝土柱内。每根混凝土量在4.23m35.1m3之间。72根总计混凝土量约为333.12m3。图4.4-1 A轴钢管柱图4.4-2 钢管柱下部泵送开口处图4.4-3 钢管柱与泵送管道连接示意图北京呼家楼商务居住综合区（办公三期）工程，工程共有钢管框架柱19根，其中：方柱14根，截面尺寸为900900（地下三层至地上九层）和800800（十
22、层至三十四层）；圆柱5根，截面尺寸为1000（地下三层至地上九层）和900（十层至三十四层）。柱高从6.3m8.2m。自密实混凝土施工量为1758m3，节约成本6万元，缩短工期15天。山东省立医院17层主体结构370 m3梁、板、柱、墙及河南郑州人民医院基础底板2500 m3均采用自密实混凝土，利用其大流淌密实、填充性，实现了无噪声施工。4.5 形成成果矩形钢管（斜）柱自密实混凝土顶升浇注施工工法、高抛自密实混凝土施工工法。五、水泥基自流平地面施工技术5.1 简述水泥地面（包括水泥砂浆地面和细石混凝土地面）是我国建筑地面中应用较广泛的一种传统地面，它以表面光亮、经久耐用、耐磨而著称。但由于其施
23、工工艺以手工操作为主，其质量受人为因素影响较大，表面不平、空鼓、裂缝、起砂等难以克服的质量通病掩盖了其本身的优越性，限制了其大量使用。近年来，在一些工业厂房和车库、超市等有耐磨要求的地面中，在混凝土表面添加硬化材料、使用抹光机械抹光制作耐磨水泥地面，使水泥地面的质量得到了一定的改善。但由于其组成材料没有根本改变，施工工艺仍以手工操作、人为控制为主，其质量通病仍未得到彻底根除。在国内，车库或停车场的地面施工方法主要有三种：随打随抹出的混凝土地面；表面加耐磨材料、机械抹光制作的耐磨混凝土地面；在混凝土基层上做环氧自流平耐磨地面。三种地面中，第一种为我国的传统做法，裂缝、起皮、起砂经常发生，开裂难以
24、根治。第二、三种地面是最近几年出现的新做法，起皮、起砂现象有所改善，表面光洁、平整度、耐磨性能也有所改进，但裂缝现象仍不能消除，且环氧自流平耐磨地面，其平整度完全依赖于基层混凝土的平整度，透气性差，对基层含水率要求高，如控制不好容易出现空鼓、起皮现象。水泥基自流平地面材料是水泥地面、细石混凝土地面的优质替代产品。完成后的地面除表面特别光滑平整外，完全克服了传统水泥地面表面不平整、容易空鼓、裂缝、起砂等质量通病。具有极好的推广应用价值。5.2 技术特点1 干粉材料、质量稳定，加水搅拌即可使用；2 少量可人工铺设，大面积可泵送，操作简单、施工速度快、节省人工；3 具有高强度、低收缩、高耐磨、低渗透
25、性和优良的粘结力（配合界面剂），不燃烧、无毒害、施工时对环境无污染；4 人工辅助、自动找平，表面光滑平整，厚度薄、用料省，减轻楼面荷载；5 凝结时间短，无需特殊养护等。5.3 工艺流程1 工艺原理使用工厂生产的地面用水泥基自流平干粉砂浆，在现场按规定比例加水搅拌，泵送施工或人工铺设，靠人工辅助和自流平形成地面面层。2 工艺流程基层检查基层清理基层表面打磨真空吸尘（基层修补）刷界面剂弹线、界格封堵边界泵送施工成品养护切缝、嵌缝5.4 关键技术1 基层强度测试技术；2 基层打磨、修补技术；3 自流平砂浆流动度测试技术；4 泵送施工人工辅助找平技术；5 专用施工设备（如砂浆搅拌泵送设备、喷砂打磨设备
26、等）和专用工具（找平梳理工具和钉鞋等）操作技术。5.5 应用实例首都机场扩建工程GTC项目室内停车场，面积达29.5万m2，全部采用水泥基自流平施工工艺，45天时间里实现了地面湿作业的绿色环保施工。5.6 形成成果形成水泥基自流平地面施工工法。六、二次水在混凝土中的应用技术6.1 简介混凝土生产过程中将产生大量的污水，污水来源于清洗搅拌机、混凝土搅拌运输车及清洗生产现场。这种污水通常是指：单位质量的水中，固形物含量大于5%且对人体有害不能正常饮用的水。搅拌站生产过程中产生的污水，处理方式大致有三种：一是全部倾倒在空闲的场地上，这种方式对环境污染较大，造成沟河堵塞，污水靠自然蒸发或深入地下，对地
27、表水造成污染；二是设置沉淀池，将沉淀后的污水部分利用，大部分排放，在搅拌站这是比较普遍的做法，对公用排水设施造成堵塞；三是综合利用，将产生的污水全部加以利用，满足文明生产的要求。这种污水经一、二级沉淀池沉淀后，形成的较清的水为二次水。用二次水来搅拌混凝土，不仅避免了环境污染，减少了地下水的开采量，而且利用二次水中的水泥浆活性和细粉料密实效应及残余的部分外加剂，可以达到节约水泥、外加剂的目的，有可观的社会效益和经济效益。二次水的全面利用，避免了污水外溢及排放过程中的淤积、堵塞，改善了生产环境，有利于水资源保护。6.2 污水产生数量与利用方法搅拌站自成立以来，如何保持生产现场的文明生产，避免污水外
28、流，减少生产用水消耗，一直是搅拌站所面对的主要生产问题。综合利用的思路是：设置沉淀池，将清洗搅拌机、混凝土搅拌车的水及清洗生产现场的污水导流至沉淀池，经沉淀后，较清的水流入蓄水池，在本池中安装污水泵，通过泵送二次水进入水计量秤计量，用来搅拌不同强度等级的混凝土。沉淀池设计功能如下：污水 一级沉淀 二级沉淀 蓄水池 计量 搅拌混凝土。一、二级沉淀池中的沉淀物水泥浆（含部分砂子），需静浮三天后，形成板块状方可用装载机清挖。通过导流沟流入的污水，对一、二级沉淀池的沉积物冲击不大，但混凝土搅拌车的涮罐水，在放出时，因速度较快，能将一、二级沉淀池中的沉浮物重新扰动起来，携带进入最后一级蓄水池，约一个月后
29、，该蓄水池将由沉浮的水泥浆包围，使污水泵不能抽水，污水不能利用，需要再次将蓄水池清淤，这时产生的污水需及时排放，否则将污水外溢，但排放过程中，对公用排水沟污染较大，不符合环保要求。以往的污水，因水泥浆沉积在污水泵周围，使泵不能正常工作，造成污水外流，沉淀池周围污水四溢，来往车辆将污泥带到生产现场及厂区道路，不符合文明施工的要求，给搅拌站的形象造成不良影响。分析认为，造成污水不能充分利用的原因，是因为水泥浆的不断沉淀结硬引起的，解决的思路是：通过搅拌，防止水泥浆沉淀，达到利用之目的。于是，设计加工一套污水搅拌系统，搅拌机的搅拌功率为：5.5千瓦，采用时间继电器来控制。为了降低能耗，通过反复试验，
30、确定的搅拌器的工作参数为：搅拌10分钟，间歇30分钟的工作流程，有效地防止了水泥浆的沉淀，且使能耗最小。现在，看一下从1998年2000年度的部分生产数据：年度1998年1999年2000年合计混凝土产量（万方）13211922147.2生产用水量（万方）3.43.06.312.7上述数据表明，平均每方混凝土生产用水量为250Kg，但实际用于搅拌混凝土的水每方平均不超过180Kg，则有每方70Kg的水是用来定时清洗搅拌机和清洗混凝土罐体防止混凝土粘结及交接班过程中清洗设备的，这就是污水形成的根源。如果污水均能加以利用，以年产量20万方混凝土考虑，共可节约用水1.6万方，不但可以减少生产成本3.
31、952万元（1.6万方*2.47元/方），而且还可以满足文明生产的要求。6.3 二次水对混凝土性能的影响利用二次水，首先不能对混凝土性能产生不利影响。搅拌站的二次水中含有水泥浆、外加剂，国家标准混凝土拌合用水对搅拌站产生的二次水，准予使用，但应符合相应规定。对此，我们进行了深入的研究。本文仅以C30混凝土为例来论述。6.3.1 二次水掺量对混凝土性能的影响为了考察二次水对混凝土含气量的影响，本试验特意在普通泵送剂中加入一定的引气剂。试验是在20+2时的室内下进行的，保持混凝土配合比材料用量不变，仅改变二次水的掺加比例，共重复试验三次，结果平均如下：1 100%二次水，水浓度8.0%，固形物含量
32、5.3%，试验结果如下： 表6.3.1-1 100二次水做为拌合水项目实测值塌落度10.0cm空气含量5.5%7天强度21.2Mpa28天强度33.7MPa2 80%二次水，水浓度6.4%，固形物含量4.8%，试验结果如下： 表6.3.1-2 80二次水做为拌合水项目实测值塌落度16.0cm空气含量6.1%7天强度20.0MPa28天强度32.4MPa3 50%二次水，水浓度4.0%，固形物含量2.7%，试验结果如下： 表6.3.1-3 50二次水做为拌合水项目实测值塌落度17.0cm空气含量6.2%7天强度20.1Mpa28天强度33.5MPa4 30%二次水，水浓度2.4%，固形物含量1.
33、6%，试验结果如下： 表6.3.1-4 30二次水做为拌合水项目实测值塌落度17.5cm空气含量6.4%7天强度18.3Mpa28天强度31.4MPa5 100%饮用水，试验结果如下： 表6.3.1-5 100饮用水做为拌合水项目实测值塌落度18.0cm空气含量6.7%7天强度19.3Mpa28天强度32.7MPa从上述试验数据中汇总得出下列数据：表6.3.1-5 拌合水对混凝土的影响序号二次水掺入比例，%水浓度%水中固形物含量%砼塌落度cm砼含气量%7天强度MPa28天强度MPa100018.06.719.332.72302.41.617.56.418.331.43504.02.717.06
34、.220.133.54806.44.816.06.120.032.451008.05.310.05.521.233.76.3.2 影响分析1 对塌落度的影响随着二次水掺加量的提高，塌落度呈降低趋势，特别是当掺80%以上的二次水时，塌落度下降很大，从对塌落度的关系曲线看，二次水掺量以低于80%为宜，影响程度见图6.3.2-1。 图6.3.2-1 二次水掺加量对混凝土塌落度的影响2 对含气量的影响 二次水掺量对混凝土含气量的影响见图6.3.2-2。随着二次水掺量提高，混凝土中的含气量逐渐降低，掺量50%与80%时，差异不大，但含气量降低是事实。对于需要通过引气增加混凝土抗冻性等耐久性指标有具体要求
35、的工程慎用，对通常的工业与民用建筑工程，因国家标准未有规定，同时因能降低引气量增加混凝土的密实度，反而能提高混凝土强度。图6.3.2-2 二次水掺加量对混凝土含气量的影响3 对混凝土7天强度的影响 图6.3.2-3显示，二次水掺量30%时，强度最低，100%掺量时，强度最高。50%与80%掺量时，强度值差异不大，但均高于不掺者。 图6.3.2-3 二次水掺量对7天强度的影响4 对混凝土28天强度的影响图6.3.2-4中显示，28天强度以100%二次水最高，50%二次水次之，30%掺量最低。100%与50%掺量时，强度值高于不掺者，但30%与80%掺量时，均低于不掺者。图6.3.2-4 二次水掺
36、量对28天强度的影响室内试验表明，二次水随掺加量增加，塌落度、含气量下降，对强度而言，则是掺加50%和100%二次水的混凝土强度增长，掺加30%的强度下降，掺加80%时，7天强度增长，而28天强度下降。综合看，以掺50%时效果最好，塌落度降低小，强度增加最大。对其它强度等级的混凝土，我们也做了验证性试验，考虑到二次水中杂质对外加剂的吸附，及对高强度等级混凝土中水泥砂浆与石子的粘结强度的影响，以不掺加为宜。在室内试验结果的基础上，我们又在实际生产中进行了验证，验证时采用相同的配合比用量，仅二次水掺加量不同，分别为：0、40%、50%。用C30、C20两种泵送混凝土进行试验，试验结果如下：表6.3
37、.2-1 生产性验证结果强度等级二次水掺量/试验组数塌落度（cm）7天强度（Mpa）28天强度（Mpa）040%50%C201616.514.924.52016.516.026.12017.016.727.5C302217.520.333.02517.521.634.12517.022.034.8结果证明，强度值仍以二次水掺量50%时最高，塌落度变化很小，可以忽略不计，主要原因是二次水中含有部分减水型外加剂所致。对于低强度等级的混凝土，因为混凝土中水泥浆体相对偏少，二次水中的水泥浆体细度较细，其发挥的作用类似于水泥中的微细掺合料，能起到填充混凝土中的孔隙，密实混凝土的作用。所以，对C30及以下
38、混凝土，二次水的掺入，能改善混凝土拌合物的性能，提高混凝土强度。6.4 二次水节材、节水效果利用二次水，可否能在不降低混凝土性能的基础上，降低水泥用量呢？我们又进行了进一步的试验。二次水掺量以0和50%做对比，C20混凝土水泥用量分别为：330kg和340kg，C30混凝土水泥用量分别为：430kg/m3和435kg/m3，试验组数共72组，保持相同的塌落度比较，不掺二次水时水泥用量取高值，掺二次水时水泥用量取低值，结果是基本相同，用掺入相同数量的粉煤灰时验证，也取得同样的结果，说明低标号混凝土中掺入二次水，能降低水泥用量。C25及以下混凝土，每方能减少水泥用量10Kg，C30等级的混凝土能减
39、少水泥用量5Kg。对年产量100万方混凝土的生产企业而言，C25及以下混凝土占供应总量的30%，全年有30万方；C30等级的占37%全年有37万方。全年共可节约水泥：30万m310kg/m3+37万m3*5kg/m3=4850t，直接经济效益：4850t300元/t=145.5万元。生产每方混凝土中有50kg的污水得到重复利用，全年可减少用水：50kg/m3100万m35万t，直接经济效益：5万t2.7元/t=13.5万元。 总之，利用二次水，不仅可以改善生产、生活环境，每年取得159万元的直接经济效益，而且有深刻的社会效益，对节材、节水，保护环境意义重大。七、排水降噪沥青路面施工技术7.1
40、简介城市人口的不断扩大、机动车辆的不断增多，城市热岛效应与行车噪声影响着人们的身心健康。同时地下水的日益匮乏，导致可用水越来越少，制约着社会发展。但在降雨量相对丰富的地区，丰沛的雨量对城市地区的地下水位增长贡献不大，雨水汇集成污水经处理后，排入河流，造成较大的浪费。城市的绝大多数道路采用不透水材料铺设，传统的不透水沥青铺面为连续级配、均匀拌和的密实结构，空隙率仅4%左右。在使用过程中由于车辙、坑洞等引起的路面不平整，使雨天排水困难，在这种路面上行车极易发生溅水、车后水幕等现象，影响了行车的安全。若改成空隙率高达18-25%透水沥青路面，使水通过大空隙透水面层渗透到不渗水的下卧层表面，然后从侧向
41、排到路面的边缘，并流入路边边沟，对提高城市环境质量，减少尘土、降噪降热，安全行车具有重要意义。我国对此研究尚处于起步阶段，目前尚未大规模使用透水性沥青混合料，主要就是因为透水性沥青混合料的材料选择、级配及施工工艺尚无完整的规范或指标，没有透水沥青混凝土的设计方法和相应的技术指标要求，且普遍存在着材料耐久性比较低、施工养护没有形成系统化的研究等问题。从我国公路发展现状和透水性沥青混合料的材料特点及气候、环境等方面考虑，继续深入开展透水性沥青混合料的研究己迫在眉睫。7.2 技术特点透水性沥青路面（国外简称OGFC），其特点是具有开式集料机构（无细料），因其自身的许多优点，首先在国外很多国家相继大规
42、模的推广应用。这种沥青路面雨水可通过表面层内部互相连通的孔隙迅速排出路外面层而不进入中、下面层。从安全和环境方面来说，透水性沥青路面有以下好处：1 减少水雾和眩光。透水路面没有残留水，它几乎可以消除水雾，因此雨天在透水路面上开车，司机会感到安全。还可以减少在潮湿状态下前灯的眩光，有利于改善能见度，减轻驾驶疲劳。图7.2-1 透水性沥青路面雨天行车图7.2-2 普通沥青路面雨天行车车后水雾2 降低噪音。因铺设表面有很多空隙，能降低车辆行驶时发生的噪音，综合我们研究的数据和国内外资料统计，与普通的密级配热拌沥青路面相比可降低24dB（A），并且随着孔隙增大降噪效果更明显。图7.3 透水性沥青路面降
43、噪原理3 防水漂。由于雨水透过排水面层、在路表无连续的水膜，因此防水漂。即使长时间下雨可能使排水路面饱和，但由于车辆与轮胎间水压通过排水路面的多孔结构消失了，仍然不会发生水漂。4 改善路面标志的可见度。排水面层的标志线可见度高，尤其是潮湿天气，这有利于安全。5 提高潮湿路面的抗滑性，增加了行车的舒适性。美国、加拿大和欧洲的研究表明，与密级配热拌沥青混合料（HMA）和水泥混凝土（PCC）路面相比，排水路面具有优良的潮湿抗滑性，雨天交通事故大大减少。6 降低夏季路表温度。因透水性沥青铺设为多孔构造，空隙中残留的水分蒸发等，能有效降低夏季路表温度。7 减少城市雨天积水现象。增加入渗量，同时可减低暴雨
44、径流的流速、流量。结合雨水收集系统以及其他利用设施，可缓解城市水资源的日益缺乏。7.3 关键技术与创新点1 对我国规范中现有的透水性沥青路面级配做了探讨性研究，提出一种新级配。2 研究了木质素纤维和聚酯纤维的性能，木质素纤维透水性沥青混合料的强度和低温抗开裂能力都略高于聚酯纤维。采用干法添加消石灰全部取代矿粉的透水性沥青混合料，与使用矿粉作为填料的透水性沥青混合料相比，在相同沥青用量下空隙率增加了约1%，洛杉矶磨耗损失也随之从12.3%增加到19.4%。强度和低温抗开裂能力变化不大，高温抗变形能力略有提高。在透水性沥青混合料中尽量避免用干法添加较细的橡胶粉，研究结果表明干法添加容易造成材料不均
45、匀，使得混合料的抗松散能力下降较多。3 根据不同马氏击实次数的效果并结合旋转压实成型方法的效果，将透水性沥青混合料马氏击实次数适当提高至65次，同时控制透水性沥青混合料的空隙率在20%左右。采用CoreLok测定了不同空隙率试件的连通空隙率。发现对于不同空隙率的试件，其非连通空隙率存在一个峰值。在空隙率18%左右，出现非连通空隙率的最大值。4 对现有的常水头/落水头组合型渗水仪进行了改进，使其不仅能方便地对普通密实沥青混合料进行更快速地测定，同时也能对大空隙的透水性沥青混合料进行渗水测试。5 为加快路面排水，发明的一种大空隙水泥混凝土制作的新型透水平石的材料组成设计和预制块的制作技术，使雨天路面排水速度更快。6 提出新的透水性沥青混合料的设计方法。7 针对施工技
