道路发展趋势及新材料新技术(第9部分汇总)

1***大学城市道路未来发展趋势分析及新材料、新工艺应用工程案例刘丽芬2013年7月西安市政设计研究院有限公司2第一部分城市道路未来发展趋势分析城市道路未来发展趋势分析3第一部分智慧城市1．智慧城市2．人性化道路3、公共交通优先4、个性化道路5、景观化道路6、生态环保化道路7、低碳节能道路8、彩色化道路4第二部分新材料、新工艺应用新材料、新工艺应用5主要研究内容第二部分透水性路面1低噪声路面2主要研究内容低噪声路面自融雪路面3非吸热路面4非吸热路面反光路面56第二部分透水性路面1透水性路面17透水非透水路一、透水性路面透水、非透水路面积水情况对比二、低噪声路面多孔隙沥青路面低低噪噪声声多孔弹性路面多孔水泥混凝土路面声声路路面面10二、低噪声路面多孔隙沥青路面：欧洲国家从20世纪50年代后期开始研究多孔隙沥青路面，但研究主要是针对多孔隙沥青路面的排水性能开展的，降噪只是作为一个附属的功能被研究。与国外相比，国展的，降噪只是作为个附属的功能被研究与国外相比，国内对多孔性沥青路面的研究起步较晚。近几年来，长安大学等少数高等院校、研究单位等开始对这种多孔隙沥青路面进行了探索与试验应用。11二、低噪声路面多孔弹性路面：日本引入了多孔弹性路面(PERS)作为低噪弹性本弹性作低声路面。PERS是指在沥青混合料中掺入橡胶颗粒(废旧轮胎磨制而成)，并由聚氨酯树脂固结而成。12二、低噪声路面多孔水泥混凝土：多孔水泥混凝土是一种骨架－空隙结构的多孔混凝土材料。国内外对于水泥混凝土路面的低噪音研究关注甚少。近年来虽然我国有些研究机构对多孔水泥混凝土的降噪问题进行过探讨来,虽然我国有些研究机构对多孔水泥混凝土的降噪问题进行过探讨,但系统的和深入的研究也不多,特别是如何解决多孔降噪与强度下降的矛盾,路面表面功能与降噪的影响等关键问题未进行研究。13第二部分自融雪路面3自融雪路面314三、自融雪路面氯化物融雪剂（氯化钙、氯化钠等）路面除冰雪技术的研究化学方法环保融雪剂（甲酸钠、醋酸镁钙等）人工清除法术的研究物理方法机械清除方法热力融冰雪方法橡胶颗粒路面抑制冻结铺装技术镶嵌类铺装15第二部分非吸热路面非吸热路面416四、非吸热路面非吸热式地面铺装主要包括保水性、遮热性和热阻型等方面。我国目前还没有开展此类材料在路面中的应用研究国目前还没有开展此类材料在路面中的应用研究。保水性铺装是在日本的灌注式半刚性面层的基础上发展而来的，它是在大孔隙开级配沥青磨耗层（排水式路面）空隙中填充保水性的水泥乳浆，使其具有吸水并保水性能的半刚性特殊铺装结构。17四、非吸热路面保水性铺装具有如下特性保水性铺装具有如下特性：（1）根据水的汽化潜热，抑制路面温度的上升。（2）有5℃～15℃的路面温度降低效果。（3）适用于各种重、轻交通道路。（4）采用快凝型水泥，施工完了可以当日开放交通。（5）没有水的供给，路面温度降低效果可持续1周以上。（6）适用于透水性、排水性沥青路面和各种多孔混凝土路面。（7）保水性水泥浆具有自我流动、填充的工作性能。（8）是普通沥青混合料铺面保水能力的30倍。（9）适用于城市道路行车道、人行道、停车场、广场、公园和景区道路等18四、非吸热路面保水性铺装功能意图保水性铺装结构示意图保水性铺装功能示意图保水性铺装结构示意图19四、非吸热路面遮热式铺装的降温功能是通过在沥青面层（或排水式铺面）表面遮热式铺装的降温功能是通过在沥青面层（或排水式铺面）表面涂覆一层遮热性涂料，该涂料中含有某种可反射太阳光材料，可以有效的反射太阳光。20四、非吸热路面涂布型遮热性铺装的概念图21四、非吸热路面2004年，日本又开发出了一种新型的混合物型遮热性铺装。该铺装在原来涂布型遮热型铺装的基础上，将涂料与粒径2.5mm左右的开级配集料混合后均匀的摊铺在既有的（排水式）沥青路面表层，摊铺厚度约5mm左右。该铺装结构克服了原有涂布型遮热性铺装涂料易剥落等缺点，同时由于已经了小粒径的集料，大大增加了其反射面积，其降温效果可达15℃以上。22四、非吸热路面热阻型地面铺装是指在路表面摊铺一层热阻材料，以隔绝温度的传导，达到降低路表温度的目的到降低路表温度的目的。目前国内外热阻材料的品种、生产工艺、加工技术都相对成熟。日本、美国、法国、英国、瑞典等国家一直在致力于将热阻材料运用到路面铺装上。如瑞典尝试使用矽晶泡沬玻璃颗粒作为路面绝热材料。我国市政和交通部门到现今还没有开展过诸如热阻材料铺面的研究工作。23第二部分反光路面5反光路面524五、反光路面反光路面是指在路面（主要是沥青路面）的材料中掺加本身有反光作用材料的路面，如玻璃公路和极光路面。就反光材料而言，主要有碎玻璃、成品玻璃珠以及人造反光骨材等。25五、反光路面反光原理：反光原理：玻璃沥青混凝土的反光主要是其粗糙表面玻璃材料对于光的反射玻璃沥青混凝土的反光主要是其粗糙表面玻璃材料对于光的反射作用作用。。在和入射光波长相比为光滑界面上所产生的反射称为镜面反射在和入射光波长相比为光滑界面上所产生的反射称为镜面反射。。当光线遇到某种表面当光线遇到某种表面，，且该表面的不平整程度与光的波长差不多且该表面的不平整程度与光的波长差不多当光线遇到某种表面当光线遇到某种表面，，且该表面的不平整程度与光的波长差不多且该表面的不平整程度与光的波长差不多或略大于光的波长时或略大于光的波长时，，就不再存在单一的反射或折射光线就不再存在单一的反射或折射光线，，而像而像光的散射那样光的散射那样，，光能在入射点上向四面八方散开光能在入射点上向四面八方散开。。这种光回到入这种光回到入射光所在的媒质的现象称为漫反射射光所在的媒质的现象称为漫反射。。由于玻璃在沥青混凝土中的大小和排列形式是不规则的由于玻璃在沥青混凝土中的大小和排列形式是不规则的，，所以镜所以镜面反射和漫反射这两种形式的反射情况都存在面反射和漫反射这两种形式的反射情况都存在面反射和漫反射这两种形式的反射情况都存在面反射和漫反射这两种形式的反射情况都存在。。26第三部分透水水泥混凝土路面应用研究透水水泥混凝土路面应用研究27主要内容概述及适用场合1施工中常见问题及对策2透水路面典型结构组合3重点工程案例428彩色透水混凝土路面彩色透水混凝土路面DecorativeCastDecorativeCast--inin--PlacePlacePerviousConcreteFlatworkPerviousConcreteFlatworkPerviousConcreteFlatworkPerviousConcreteFlatwork29一、概述及适用场合（概述）整体性高承载透水艺术路面铺装系统其抗沉降性能强于般透1、定义整体性高承载透水艺术路面铺装系统，其抗沉降性能强于一般透水砖路面系统。经国家检测机关鉴定，整体性高承载透水艺术路面铺装系统能够达到C25至C30以上混凝土的承载标准，整体承载力显著优于一般透水砖的承载能力。同时，这种铺装系统也具有抵抗土壤冻胀对刚性路面产生破坏的能力。高承载透水艺术路面分为：高承载彩色透水艺术路面和高承载露骨料透水艺术路面高承载彩色透水艺术路面即将普通石子进行染色骨料透水艺术路面。高承载彩色透水艺术路面即将普通石子进行染色然后进行施工，以达到色彩多变的效果；高承载露骨料透水艺术路面是以天然彩色石子作为骨料形成的透水混凝土路面。30一、概述及适用场合（概述）2、透水路面承载力结构示意图×√×√31一、概述及适用场合（概述）3、透水路面排水结构示意图传统管道排水(TraditionalDrainagingSystem)透水路面排水传统管道排水透水路面排水(PerviousConcrete+DrainagingSystem)传统管道排水(TraditionalDrainagingSystem)32一、概述及适用场合（概述）4、透水混凝土特点◆承载力高(HighBearingCapacity)◆透水性强,防滑效果显著(SlipperyResistance)33一、概述及适用场合（概述）4、透水混凝土特点◆安全性能高(TrafficSafety)34一、概述及适用场合（概述）4、透水混凝土特点◆安全性能高(TrafficSafety)35一、概述及适用场合（概述）4、透水混凝土特点◆降尘(DustCollection)、土壤微生物处理污染物（磷化物和氮氧化物）(TreatingPollustedStormwaterwithSoilMicrobe)◆外观天然质朴(NaturalOutlook)◆调节空气温度、湿度(AdjustTemperatureandhumidity)36一、概述及适用场合（概述）4、透水混凝土特点◆缓解城市热岛效应(reducingheatislandeffect)◆行走舒适度高不易疲劳行走舒适度高不易疲劳(Aestheticpleasing)37一、概述及适用场合（概述）5、立体结构断面图38一、概述及适用场合（概述）6、结构厚度结构厚度39一、概述及适用场合（适用场合）1、重大赛会、博览会***大学广州亚运会-天河体育中心41***大学上海世博会42西安世界园艺博览会43一、概述及适用场合（适用场合）2、生态型园区、新城区建设***大学中关村奥运火炬广场45亦庄经济开发区46一、概述及适用场合（适用场合）3、大型遗址保护、古迹保护及仿古建设***大学西安大明宫国家遗址公园48一、概述及适用场合（适用场合）4、水利建设系统及景观系统一、概述及适用场合（适用场合）5、绿道建设系统二、施工中常见问题及对策（一）、配合比的精确控制（二）、面层与底层的及时衔接（三）、垫（基）层设缝与面层一致（四）基础裂缝的处理（四）、基础裂缝的处理（五）、与其他建筑、坡面的衔接（六）、与其他材料的衔接（七）、伸缩缝的设置56（一）、配合比的精确控制二、施工中常见问题及对策1.透水砼理论配合比A、胶结材料为水泥：灰水泥.白水泥，42.5#B、骨料(Aggregates)：般采一般采用无砂或砂的比例在5%以内骨料粒经一般分为两类，窄级配第一类0.6-0.8cm,0.8-1.0cm为主，做面层第二类1.5—2cm为主，做基层骨料不宜含水量过大也不宜非常干燥骨料不宜含水量过大，也不宜非常干燥57（一）、配合比的精确控制二、施工中常见问题及对策C、水：水灰(W/C)比通常在0.27—0.30搅拌混凝土用水同普搅拌混凝土用水同普通混凝土右图分别显示过干、适中和过湿的透水砼适中和过湿的透水砼58（一）、配合比的精确控制二、施工中常见问题及对策1、透水混凝土的专用胶结料：实现以下功能和目的◆提高强度◆提高耐久性◆提高抗腐蚀性◆提高抗冻融性◆确保可工作时间◆改善水泥浆粘度59（一）、配合比的精确控制二、施工中常见问题及对策2.施工单位应有严格的透水砼配合比操作流程（专业施工单位）搅拌时骨料，水泥，水，稳定剂，加强剂、强固剂的添加方式和顺序都严格按相关规范执行。例如：外加剂精确称量、统一标准化的成袋投放外加剂精确称量、统一标准化的成袋投放60（二）、面层与底层的及时衔接二、施工中常见问题及对策1.透水砼的特性①塌落度低，通常为0—2cmLowSlumplessthan1in②单位重量通常为普通砼的75%--85%Porosity:15%-25%③可操作时间短，为了高质量的完成透水砼施工，须通过添加水泥水化成透水砼施，须通过添加水泥水化稳定剂来控制（延长）凝结时间61（二）、面层与底层的及时衔接二、施工中常见问题及对策2.透水砼底层与面层摊铺要同步进行透水砼基础与面层摊铺要同步进行，如间隔超过30分钟要注意做好界面处理界面处理时要采用扫浆的方法严