淺析透水混凝土路面施工技術(shù)要點

胡祖升

（江蘇中技新型建材有限公司，江蘇　鎮(zhèn)江　212000）

淺析透水混凝土路面施工技術(shù)要點

胡祖升

（江蘇中技新型建材有限公司，江蘇鎮(zhèn)江212000）

本文概述了透水混凝土的施工工藝，闡明了在透水混凝土的原材料選擇、拌制生產(chǎn)、攤鋪施工及后期養(yǎng)護(hù)噴涂等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制要點。

透水混凝土；透水系數(shù)；粗骨料；水灰比；灰骨比

0　引言

透水性混凝土作為一種新型生態(tài)環(huán)保型的道路材料，已日益受到人們的重視。一直以來，城市的地表都是被鋼筋混凝土的建筑物和不透水的混凝土路面所覆蓋。傳統(tǒng)混凝土路面將地面的空氣和雨水等與地下的土壤隔絕開來，隨之也帶來了一系列的環(huán)境問題。而透水混凝土不僅可以滿足人們對于道路交通承載力的要求，還具備連通地表上下生態(tài)環(huán)境的功能。透水混凝土的多孔蜂窩結(jié)構(gòu)使其具有透水、透氣和容重輕的特點，可以吸聲降噪、蓄水調(diào)濕、緩解城市的“熱島效應(yīng)”等。

透水混凝土的應(yīng)用在我國大部分地區(qū)還剛剛起步，但在工程應(yīng)用過程中已暴露出許多問題，比如用透水混凝土澆筑的路面場地出現(xiàn)跑砂、開裂、透水性差等等問題。因此必須重視對透水混凝土施工過程的質(zhì)量控制，才能確保透水混凝土達(dá)到預(yù)期的效果。

1　施工工藝

圖1　透水混凝土工藝流程圖

2　原材料選用的質(zhì)量控制要點

透水混凝土基本材料組成為：潔凈的粗骨料、高標(biāo)號水泥、膠結(jié)增強劑、面層保護(hù)劑、彩色顏料、水等幾種材料。由于透水混凝土主要是依靠粗骨料表面的包裹料漿局部相互粘結(jié)，骨料之間形成相互連通的均勻孔隙，為保證混凝土攤鋪后表面平整美觀，孔隙小而均勻，同時骨料顆粒之間膠結(jié)牢固，故粗骨料一般采用單級配石子，粒徑一般4～7mm 或10～16mm，要求外觀規(guī)整，無棱角，針片狀顆粒的含量應(yīng)小于1%，含泥量不大于 0.5%，壓碎值小于15%；為保證透水混凝土的孔隙率（20% 以上）和抗壓強度（C20～C30），一般采用 P·O42.5以上標(biāo)號的水泥進(jìn)行拌制，要求水泥三天抗壓強度應(yīng)大于27.0MPa 以上，28天抗壓強度達(dá)到50.0MPa 以上。為提高透水混凝土道路的抗折強度，還要摻加水泥質(zhì)量2% 左右的膠結(jié)增強劑。試驗表明，摻加膠結(jié)增強劑后，透水混凝土的抗壓強度一般可以提高20% 左右，抗折強度可以提高30% 以上，同時還可以有效改善透水混凝土的后期泛堿現(xiàn)象，需要注意的是，市場上的膠結(jié)增強劑質(zhì)量參差不齊，必須通過試驗進(jìn)行驗證才可以應(yīng)用；對于彩色顏料的選用和摻量，應(yīng)通過試驗驗證其攪拌分散性和耐磨性，應(yīng)優(yōu)先選用耐候性好的無機類顏料；面層保護(hù)劑的選用應(yīng)重點考慮耐磨性和抗老化性能，一般選用氟碳樹脂類材料。

3　透水混凝土配比設(shè)計要點

3.1設(shè)計原則

（1）滿足強度和透水率（透水系數(shù)）的要求；

（2）滿足面層的美觀性和耐磨性的要求。

3.2透水混凝土配合比設(shè)計調(diào)整

（1）根據(jù)強度指標(biāo)確定合理的水灰比和水泥用量、膠結(jié)增強劑摻量。

（2）根據(jù)透水率指標(biāo)確定合理的骨料粒徑和用量及水泥漿的體積。

（3）根據(jù)透水混凝土的水泥等粉料的用量確定彩色顏料的摻加量。

為了便于掌握和分析，一般采用絕對體積法進(jìn)行計算。

透水混凝土的透水系數(shù)與抗壓強度是決定其性能的關(guān)鍵指標(biāo)，因而配比設(shè)計時需綜合兼顧這兩個指標(biāo)。對于 C25及以上透水混凝土，一般采用水灰比不大于 0.4，灰骨比 0.4左右，隨著骨料粒徑及水泥性能的不同，配合比也相應(yīng)變化，施工前必須通過試驗驗證后才能確定合理的材料配比。

4　透水混凝土施工控制重點

4.1攪拌生產(chǎn)控制要點

為保證透水混凝土孔隙的均勻性，要求材料入機后必須攪拌均勻，拌合物中不能有粘團(tuán)和骨漿分離現(xiàn)象。要求采用強制式攪拌機進(jìn)行攪拌，每次攪拌的容量應(yīng)與施工速度保持一致，攪拌開始到攤鋪結(jié)束的時間間隔不宜超過30 分鐘，以免影響漿料的正常粘結(jié)和硬化。此外，應(yīng)根據(jù)配合比要求設(shè)定好每盤材料投料數(shù)量，計量要準(zhǔn)確，不可僅憑目測加料，必須每盤計量并記錄。當(dāng)骨料含水時應(yīng)進(jìn)行配合比調(diào)整，以確保透水混凝土漿體的數(shù)量和稠度符合設(shè)計要求。

為確保透水混凝土的透水系數(shù)，拌制時對混凝土加水量應(yīng)嚴(yán)格控制，太干影響骨料粘結(jié)，太稀造成骨料裹漿困難，同時漿料積底堵塞孔隙。一般是先把50% 左右的用水量、骨料投入攪拌機攪拌60s 左右，然后添加外加劑、水泥等材料再攪拌30s 左右，最后，將剩余水量加入攪拌40s 左右即可。拌制好的透水混凝土應(yīng)該是手握成團(tuán)，手松團(tuán)散，骨料裹漿均勻無流淌，漿體表面泛有光澤。當(dāng)設(shè)計要求是彩色面層時，為節(jié)約成本，一般采取分層施工的方法進(jìn)行施工，首先拌制底層原色透水混凝土，骨料可以采用10～16mm 的稍大骨料以提高混凝土的透水率和強度，可以不摻顏料，攤鋪后迅速滾壓1～2遍，隨后進(jìn)行面層彩色混凝土的拌制，確保在底層初凝之前進(jìn)行面層彩色透水混凝土的攤鋪。為增加面層透水混凝土的平整性和美觀度，面層一般采用4～7mm 的小骨料進(jìn)行拌制，同時為防止底層與面層透水混凝土產(chǎn)生混雜而影響色彩效果，一般需采用不同的攪拌設(shè)備分別進(jìn)行攪拌和運輸。

4.2攤鋪施工控制要點

基層處理：透水混凝土攤鋪前應(yīng)將基層素土壓實，土層上面再鋪設(shè)一層過濾用土工布，作用是防止下雨時基層泥漿上泛堵塞透水混凝土孔隙。土工布鋪完后應(yīng)再鋪設(shè)10～15公分厚的碎石墊層，碎石粒徑可以采用5～20mm 的級配碎石?？紤]大暴雨季節(jié)來臨時，當(dāng)基層積水過多來不及滲透，一般在基層碎石墊層中間，間隔6m 左右設(shè)置一根專用透水盲管排水（Φ75mm 左右），低端通向道路的排水系統(tǒng)，及時排除過量的雨水。

透水混凝土一般拌制得較干，骨料表面的漿體水分蒸發(fā)很快，因而拌好的透水混凝土應(yīng)立即運至作業(yè)面進(jìn)行攤鋪施工。根據(jù)施工時的氣溫情況，透水混凝土從攪拌到攤鋪壓實完成的時間間隔，夏季時應(yīng)不超過30 分鐘，春秋季時應(yīng)不超過45分鐘。由于透水混凝土路面或場地一般都設(shè)計成彩色面層，因而對于彩色透水混凝土的拌制有兩種方案：一種是直接采用42.5白色硅酸鹽水泥摻加2% 左右的彩色顏料拌制，另一種是采用普通水泥摻加5%～8% 的彩色顏料拌制。需要注意的是顏料摻加量大于3% 以上將會明顯降低透水混凝土的強度。一般的做法是先用普通水泥摻加3%～5% 的彩色顏料拌制，鋪裝完成后再通過噴涂彩色涂料的方法進(jìn)行面層色彩的強化和補充。為提高面層的美觀效果，延長彩色面層的使用壽命，往往還要在面層涂料表面噴涂一層透明樹脂類保護(hù)劑。也有做法直接將彩色涂料與氟碳類保護(hù)劑進(jìn)行復(fù)合，配制成耐候性和耐磨性俱佳的彩色樹脂漆進(jìn)行噴涂，效果一樣優(yōu)良。

對于彩色面層的透水混凝土路面，攤鋪施工首先進(jìn)行底層澆注施工，攤鋪系數(shù)應(yīng)保持為1.2左右，鋪完迅速用刮尺整平，滾筒滾壓一遍后即應(yīng)進(jìn)行面層的攤鋪，進(jìn)而確保面層和底層間骨料能夠很好地粘結(jié)。上下層的施工間隔應(yīng)控制在20min 以內(nèi)，透水混凝土的攤鋪施工應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，避免接頭質(zhì)量波動。如果攤鋪施工間隔時間達(dá)到1h 以上，則必須設(shè)置施工縫，立模分割，保證兩次攤鋪接頭平整、質(zhì)量可靠。

透水混凝土的壓實，可使用直徑100mm 左右的鋼制滾筒壓實、機械抹平。具體方法是：面層攤鋪刮平后先滾壓2～3遍，然后采用低頻振動夯進(jìn)行夯實，同一位置振動和拖平控制在2min 以內(nèi)。夯壓時間太長，會影響透水效果，夯壓時間太短，又易造成跑粒和強度不足。對局部機械無法夯壓的部位，應(yīng)以人工作業(yè)的方式加以抹平和拍實工作。施工完成的路面，應(yīng)達(dá)到骨料粘結(jié)牢固、孔隙分布均勻、透水迅速、表面平整壓實、無缺粒坑洞和色差等要求。

4.3養(yǎng)護(hù)施工要點

透水混凝土因具備很多孔隙，水分揮發(fā)很快。為確保攤鋪施工后混凝土的正常凝結(jié)水化，及時進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要?？紤]到透水混凝土的面層清理問題，一般不用草袋、草簾等宜散落和浸出顏色的材料，最好采用塑料薄膜或土工布進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。同時應(yīng)每日進(jìn)行灑水，以確?；炷帘砻媸冀K處于濕潤的狀態(tài)，覆蓋養(yǎng)護(hù)一般20 天左右即可，養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)派專人進(jìn)行看管，禁止一切車輛和行人通行，特別是嚴(yán)防將砂石或泥土等雜物撒落到透水混凝土表面。

4.4伸縮縫切割和灌縫施工要點

為防止透水混凝土道路因溫度應(yīng)力而開裂，攤鋪施工結(jié)束后3天左右就應(yīng)進(jìn)行切割伸縮縫施工。根據(jù)施工面積情況，每間隔5m 左右應(yīng)設(shè)置伸縮縫一道?？p寬5mm 左右，深度超過厚度的1/2。切割好的伸縮縫應(yīng)用高壓水槍進(jìn)行清縫沖洗，然后采用發(fā)泡塑膠進(jìn)行鑲縫處理，也可以采用與路面顏色接近的彩色樹脂或瀝青材料進(jìn)行灌縫填充。

4.5面層保護(hù)劑噴涂的施工要點

透水混凝土伸縮縫施工完成后，應(yīng)將面層清理干凈，并于一周內(nèi)將配制好的與路面顏色一致的專用彩色保護(hù)劑均勻的噴涂于混凝土表面。需要注意的是，面層保護(hù)劑的噴涂須防止局部富集，不能堵塞混凝土孔隙影響透水效果。面層噴涂完成，應(yīng)繼續(xù)派專人進(jìn)行看護(hù)，確保交付前道路表面清潔無損壞。

5　總結(jié)

透水混凝土的生產(chǎn)和施工工藝類似于傳統(tǒng)混凝土，但技術(shù)要求要遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)混凝土。采用符合透水混凝土工藝要求的骨料等原材料，通過實驗室試驗驗證過的配合比，注重計量和攪拌環(huán)節(jié)的控制，經(jīng)過正確的攤鋪振搗控制以及后期的噴涂養(yǎng)護(hù)，是生產(chǎn)出合格的透水混凝土的必要保證。合格的透水混凝土，不僅能滿足行車走人的功能，更具有孔隙均勻、透水迅速、平整牢固、美觀耐用的特點。隨著國家海綿城市建設(shè)的推廣，透水混凝土這一新型生態(tài)材料必將得到更加廣泛的應(yīng)用。

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［通訊地址］江蘇鎮(zhèn)江大港新區(qū)（212000）

胡祖升，建筑材料工程師，從事混凝土技術(shù)的生產(chǎn)應(yīng)用研究多年。