透水混凝土在海綿城市道路建設(shè)中的應(yīng)用

楊華棟，史立紅

（泰安山水建業(yè)混凝土有限公司，山東泰安271000）

透水混凝土在海綿城市道路建設(shè)中的應(yīng)用

楊華棟，史立紅

（泰安山水建業(yè)混凝土有限公司，山東泰安271000）

本文從透水混凝土的定義、性能特點(diǎn)方面展開論述，從原材料的選用、配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)輸、施工養(yǎng)護(hù)等方面討論了彩色透水混凝土質(zhì)量控制的要點(diǎn)和方法。透水混凝土符合海綿城市建設(shè)道路鋪設(shè)要求，能夠助力海綿城市建設(shè)。

透水混凝土；配比；施工；應(yīng)用

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，海綿城市成為一個(gè)新的工程熱點(diǎn)。在海綿城市路面建設(shè)中，采用透水混凝土，下雨時(shí)，雨水通過(guò)透水混凝土的孔隙，下滲至場(chǎng)地內(nèi)部后進(jìn)行收集，有效補(bǔ)充地下水；當(dāng)天氣干燥時(shí)，地下水可以通過(guò)透水混凝土孔隙蒸發(fā)至地表，調(diào)節(jié)地表溫濕度，緩解城市干燥化，有利于維護(hù)生態(tài)平衡，保護(hù)環(huán)境。透水混凝土因獨(dú)特的結(jié)構(gòu)性能，有了廣闊的發(fā)展空間，符合海綿城市道路鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足對(duì)現(xiàn)代生態(tài)環(huán)境的打造。

1 透水混凝土的定義及性能特點(diǎn)

1.1 透水混凝土的定義

透水混凝土也稱多孔混凝土，由單一級(jí)配骨料、膠凝材料、水及添加劑等經(jīng)一定比例拌制而成的一種有較大連續(xù)空隙的輕質(zhì)混凝土制品，它不含細(xì)骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成空穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，故具有透氣、透水和重量輕的特點(diǎn)。

1.2 透水混凝土的特點(diǎn)

（1）透水性。透水混凝土擁有15%～25% 的空隙，透水速度快，可以減輕市政排水設(shè)施負(fù)擔(dān)。

（2）高承載力。透水混凝土的28 天強(qiáng)度能夠達(dá)到C20～C25的承載標(biāo)準(zhǔn)，高于一般透水磚的承載力。

（3）良好的裝飾效果。透水混凝土可擁有多種色彩配方，能夠根據(jù)工程要求實(shí)現(xiàn)不同的圖案和色彩，具有一定的裝飾效果，同時(shí)滿足生態(tài)環(huán)境要求。

根據(jù)資料及其他選煤廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，煤泥浮選藥劑成本為4元/t；人工費(fèi)為1.25元/t；輔助材料費(fèi)3.0元/t；電費(fèi)7.52元/t；其他費(fèi)用(含折舊費(fèi)等)10元/t。煤泥浮選總加工成本為25.77元/t。

（4）抗凍融性。因透水混凝土孔隙率大，比一般的混凝土路面有更強(qiáng)的抗凍融能力，不會(huì)受凍融影響而發(fā)生路面斷裂。

（2）運(yùn)輸：采用翻斗運(yùn)輸車，新拌制的混凝土出機(jī)到施工現(xiàn)場(chǎng)，運(yùn)輸時(shí)間不能超過(guò)30 分鐘，要對(duì)混凝土拌合物進(jìn)行覆蓋，保持拌合物的濕度。

（1）色譜條件：色譜柱為Sapphire C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動(dòng)相為乙腈-水（32∶68）；體積流量1 mL/min；進(jìn)樣體積10 μL；漂移管溫度40 ℃；氮?dú)鈮毫?60 kPa。

（4）時(shí)間控制：拌合物從攪拌機(jī)出料后運(yùn)至施工地點(diǎn)進(jìn)行攤鋪壓實(shí)，直至澆筑完畢的允許最長(zhǎng)時(shí)間，拌合物出機(jī)到澆筑的時(shí)間控制符合 CJJ134—2009 標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 透水混凝土的制備

2.1 原材料選用

本文所用材料均為實(shí)際生產(chǎn)用原材，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，滿足透水混凝土的經(jīng)濟(jì)性和工作性，在配比設(shè)計(jì)中還摻入一定的礦物摻合料、外加劑；為適應(yīng)建筑個(gè)性要求的圖案和顏色，摻入一定比例的顏料及膠黏劑。

（1）水泥：選用質(zhì)量穩(wěn)定的山東泰西水泥有限公司生產(chǎn)的“米山”牌 P·O42.5水泥。該水泥熟料含量多、需水量小，其技術(shù)指標(biāo)許符合 GB175—2007《通用硅酸鹽水泥》標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）碎石：選用當(dāng)?shù)厥蠌S生產(chǎn)的5～10mm 碎石，潔凈，級(jí)配良好，無(wú)堿活性，利用碎石間的相互搭接構(gòu)建骨架，形成透水混凝土所需孔隙。技術(shù)指標(biāo)符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石質(zhì)量及檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)要求。

可得,如圖3所示,單個(gè)子載波的頻譜示意圖,通過(guò)各個(gè)頻率相等的子載波則構(gòu)成了OFDM頻譜,將子信道中的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行相同或者不同調(diào)制方式的調(diào)制后,其子載波所含的載波信號(hào)頻率譜是相同的。

（6）膠黏劑：生產(chǎn)廠家為山東華迪建筑科技有限公司。

（4）外加劑：采用聚羧酸系高效減水劑，生產(chǎn)廠家為天津眾方德，減水劑的加入能有效減少單方混凝土用水量，增加漿體的粘聚性、包裹性及耐久性，其性能指標(biāo)符合 GB 8076—2008《混凝土外加劑》標(biāo)準(zhǔn)要求。

提出的DG-SHGR路由主要解決圖1所示的兩個(gè)問(wèn)題:局部最小問(wèn)題和空洞邊界擁塞問(wèn)題。DG-SHGR路由先檢測(cè)空洞,然后再選擇能避開空洞的路由傳輸數(shù)據(jù)包。具體而言,DG-SHGR路由主要由空洞檢測(cè)、空洞信息傳輸以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)3個(gè)階段構(gòu)成。

（3）礦物摻合料：礦粉為山東肥城石橫特鋼廠生產(chǎn)的 S95級(jí)磨細(xì)礦渣粉，其性能指標(biāo)符合 GB/T18046—2008《水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》標(biāo)準(zhǔn)要求。 粉煤灰為山東肥城石橫電廠生產(chǎn)的Ⅱ級(jí)粉煤灰，其性能指標(biāo)符合 GB/T1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》標(biāo)準(zhǔn)要求。

（7）拌合用水：地下井水。

3 配合比確定及試驗(yàn)方法

根據(jù) CJJ/T135—2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》、JGJ55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》的規(guī)定，通過(guò)試驗(yàn)確定透水混凝土配合比。

不穩(wěn)定系數(shù)：MLAA-22的不穩(wěn)定系數(shù)是52.18，當(dāng)1個(gè)蛋白質(zhì)的不穩(wěn)定系數(shù)>40時(shí)，提示該蛋白質(zhì)不穩(wěn)定，因此提示MLAA-22在體內(nèi)不穩(wěn)定。

3.1 配比確定

配比按照透水混凝土要求的空隙率來(lái)確定，選取目標(biāo)空隙率為15%。水膠比在 0.25～0.40 之間，在此選用水膠比為 0.30；以W/C=0.30 為基準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。根據(jù)碎石的緊密堆積密度確定單方石子用量，再根據(jù)試配進(jìn)行修正。配合比數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

（5）顏料：為起到一定的裝飾效果，賦予透水混凝土一定的色彩，采用上海一諾顏料有限公司生產(chǎn)的申虹顏料——合成氧化鐵黃，型號(hào)313。

表1 計(jì)算配合比 kg/m3

3.2 調(diào)整配合比

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表 4。通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，配制的透水混凝土強(qiáng)度滿足 C20 級(jí)強(qiáng)度要求。配制混凝土所用骨料必須潔凈，單級(jí)配骨料由于自身堆積孔隙率較大，使生產(chǎn)的混凝土孔隙率也相對(duì)較大，透水率也隨之增大；單級(jí)配的骨料，在用水量一定的情況下，若降低膠凝材料用量，則生產(chǎn)的混凝土孔隙率與透水率增大，強(qiáng)度隨著透水率的提高而降低，可見(jiàn)，透水混凝土的強(qiáng)度與透水率是相互制約的，配制透水混凝土?xí)r要二者兼顧；透水混凝土的顏色根據(jù)工程需求確定顏料摻加比例，以此來(lái)確定最佳的配比。

表2 調(diào)整后配合比 kg/m3

3.3 試配

取水膠比 W/C=0.30，按照水膠比增加和減少0.05，確定另外兩個(gè)配合比（見(jiàn)表3），拌合物30L，拌合物各項(xiàng)性能良好，滿足工地施工要求。留置相應(yīng)的混凝土試件，其中抗壓試塊、孔隙率測(cè)定試塊均采用150mm×150mm×150mm，養(yǎng)護(hù)至一定齡期，測(cè)定 7天及28 天強(qiáng)度及孔隙率。

表3 試配混凝土的配合比kg/m3

3.4 檢測(cè)依據(jù)

孔隙率測(cè)定方法、透水系數(shù)測(cè)定方法步驟按照 CJJ134—2009 執(zhí)行；抗壓強(qiáng)度測(cè)試按照 GB/T50081—2002《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行。

選擇AI-2活性變化趨勢(shì)明顯的28份標(biāo)本送檢，所有送檢樣本中均檢出了表葡菌中有l(wèi)uxS表達(dá)；治療前高于正常對(duì)照組（P＜0.05），治療后luxS表達(dá)下降，與治療前相比（P＜0.05）；治療后與正常對(duì)照組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)圖5。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

試拌后混凝土發(fā)現(xiàn) W/C=0.30 時(shí)塑性偏大，其它指標(biāo)良好，將外加劑摻量由原來(lái)的2.0% 調(diào)整為1.7%，從而使坍落度由原來(lái)的50mm 調(diào)整為30mm。再次試拌后效果良好。確定調(diào)整后配合比，見(jiàn)表2。

表4 試驗(yàn)結(jié)果

5 攪拌及運(yùn)輸

（1）攪拌：采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，先將骨料和50%的用水量加入攪拌機(jī)拌合30s，再加入膠凝材料及外加劑等材料拌合 40s，最后加入剩余用水量拌合50s 以上。

劉麗芳獨(dú)自在辦公室里呆了會(huì)，把情緒整理得差不多了才出來(lái)，出來(lái)時(shí)再次見(jiàn)到那位漂亮的女秘書，漂亮的女秘書沖劉麗笑了笑，笑得極其嫵媚。

（3）調(diào)度：根據(jù)施工情況，合理安排發(fā)車時(shí)間，避免壓車和等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

（5）高散熱性。透水混凝土的孔隙多、密度低，這種特有的空隙結(jié)構(gòu)，能夠使地下溫度有效的傳入地面，展現(xiàn)出良好的散熱性。

上個(gè)世紀(jì)九十年代，人們就開始追逐“家庭影院”的概念，打造獨(dú)屬于自己的影院級(jí)觀影體驗(yàn)。隨著居民收入的不斷提高與彩電行業(yè)的加速發(fā)展，打造大屏化觀影體驗(yàn)已經(jīng)成為非常輕松的事。

（5）混凝土生產(chǎn)前后注意事項(xiàng)：透水混凝土生產(chǎn)前、后均需用清水將攪拌機(jī)清洗干凈。非連續(xù)生產(chǎn)時(shí)，利用間歇時(shí)間及時(shí)沖洗攪拌機(jī)，攪拌機(jī)內(nèi)不留硬化物料。

（6）施工現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)：施工現(xiàn)場(chǎng)要配備技術(shù)人員及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，檢查混凝土質(zhì)量，及時(shí)跟施工方協(xié)調(diào)，保證施工順暢，并及時(shí)反饋現(xiàn)澆混凝土的質(zhì)量狀況，以便及時(shí)調(diào)整。

6 施工與養(yǎng)護(hù)事項(xiàng)

（1）透水混凝土拌合物應(yīng)攤鋪均勻，基層應(yīng)灑水濕潤(rùn)，平整度與排水坡度應(yīng)符合要求，松鋪系數(shù)1.1。

（2）透水混凝土沿著短邊方向依次進(jìn)行分段攤鋪，具體攤鋪尺寸按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定。澆筑分層厚度不大于300mm，用括尺找準(zhǔn)平整度和控制一定的泛水度，然后用平板振動(dòng)器或人工搗實(shí)，不宜采用高頻振蕩器，最后用抹和機(jī)抹平，抹和時(shí)不能有明水。

（3）攤鋪結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)標(biāo)高、平整度達(dá)到要求后，須立即覆蓋塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以保持充足的水分，灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14天。

1)液化石油氣的特性：液態(tài)密度：580kg/m3；氣態(tài)密度：2.35kg/m3；氣態(tài)相對(duì)密度：1.686；引燃溫度：426～537℃；爆炸上限：[V(能發(fā)生爆炸的氣體體積)/V(含有能爆炸氣體的氣體混合物總體積)]：9.5%；爆炸下限：V/V：1.5%；燃燒值：45.22～50.23MJ/kg。

（4）冬季及夏季氣溫超過(guò)32℃ 時(shí)，不得施工。

（5）雨季施工應(yīng)做好防雨和排水工作，并及時(shí)用防水布覆蓋已澆筑的混凝土。

7 結(jié)束語(yǔ)

在具體的海綿城市道路建設(shè)中，由于施工部位不同，對(duì)骨料粒徑有不同的要求，本次試驗(yàn)出具的配合比僅適用于面層透水混凝土施工。采用透水混凝土可促進(jìn)城市道路朝著生態(tài)化、環(huán)保化方向的發(fā)展，在海綿城市道路建設(shè)中將起到至關(guān)重要的作用。

楊華棟（1978—），男，公司總工，高級(jí)工程師，主要從事預(yù)拌混凝土的生產(chǎn)及施工方面的研究。

［通訊地址］山東省泰安市岱岳區(qū)青春創(chuàng)業(yè)園希望路路西泰安山水建業(yè)混凝土有限公司（271000）