透水混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)淺析

何玉龍，王思遠(yuǎn)

（1. 長(zhǎng)春冀東水泥混凝土有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130031；2. 唐山冀東水泥外加劑有限責(zé)任公司，河北 唐山 064300）

透水混凝土因其多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的透水、透氣和吸音降噪等性能?？删徑獬鞘泄艿佬购榻鉀Q城市內(nèi)澇，及時(shí)補(bǔ)充地下水資源，有助于保持生態(tài)平衡，是海綿城市建設(shè)過(guò)程中不可或缺的一種建筑材料。但是透水混凝土的應(yīng)用在我國(guó)起步較晚，生產(chǎn)方式和施工技術(shù)尚未成熟，其用量較小，一般是以“小作坊”式攪拌生產(chǎn)模式，質(zhì)量難以受控。施工過(guò)程缺少技術(shù)指導(dǎo)，導(dǎo)致其鋪裝后存在較多的質(zhì)量缺陷。本文根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，闡述透水混凝土在生產(chǎn)、鋪裝到后期養(yǎng)護(hù)過(guò)程中需要注意的質(zhì)量控制要點(diǎn)，為透水混凝土的推廣提供參考經(jīng)驗(yàn)。

1 生產(chǎn)前期準(zhǔn)備

1.1 原材料的選擇

透水混凝土的抗壓強(qiáng)度主要取決于骨料間界面粘結(jié)力和骨料之間的咬合力[1]，其抗壓強(qiáng)度與孔隙率在一定情況下是對(duì)立存在的[2]，所以在不影響透水效果的情況下，應(yīng)盡量減小混凝土內(nèi)部的孔隙率。有研究表明 5～10mm 碎石制備的透水混凝土其抗壓強(qiáng)度與透水率效果良好[3-4]。骨料含泥量要盡量小，控制在 0.5% 以下，含泥量高會(huì)加速透水混凝土運(yùn)輸過(guò)程中坍落度損失。筆者在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中采用 5～10mm 碎石作為骨料，堆積密度為 1620kg/m3，含泥量小于 0.5%；水泥選用唐山冀東 P·O42.5 級(jí)普通硅酸鹽水泥，具體性能見表 1；考慮到透水混凝土的早期抗壓強(qiáng)度沒(méi)有采用摻合料。外加劑采用唐山冀東外加劑，聚羧酸高性能減水劑，減水率大于 23%。

表 1 水泥性能指標(biāo)

1.2 配合比的確定

透水混凝土配合比應(yīng)采用體積法進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)合理設(shè)計(jì)膠凝材料用量，從而有效平衡其透水率與抗壓強(qiáng)度。其中幾個(gè)具體參數(shù)需嚴(yán)格控制，第一是骨料用量，骨料一般取碎石的堆積密度值。第二是水灰比，一般根據(jù)運(yùn)距的遠(yuǎn)近應(yīng)控制在 0.25～0.33 之間，水灰比過(guò)大，易導(dǎo)致骨料表面漿體流掛，運(yùn)輸過(guò)程中漿體下沉，不僅抗壓強(qiáng)度降低，施工后底部易形成封閉空隙導(dǎo)致透水系數(shù)也降低，水灰比過(guò)小影響骨料表面漿體包裹的勻質(zhì)性，會(huì)出現(xiàn)局部掉渣現(xiàn)象，也會(huì)使施工鋪裝過(guò)程困難。第三是外加劑的復(fù)配，透水混凝土外加劑首先應(yīng)注重保水性控制，防止運(yùn)輸和鋪裝過(guò)程中水分的丟失；其次注意緩凝組分的控制，凝結(jié)時(shí)間不宜過(guò)短，否則影響骨料間的粘結(jié)力。本工程設(shè)計(jì)透水混凝土抗壓強(qiáng)度為 C30，目標(biāo)孔隙率為 20%，具體配合比見表 2。

表 2 C30 透水混凝土配合比

2 透水混凝土生產(chǎn)及運(yùn)輸

2.1 攪拌

本工程使用的透水混凝土生產(chǎn)也采用雙臥軸式 180攪拌機(jī)，為保證物料的勻質(zhì)性，攪拌容積控制在 2m3，攪拌時(shí)間在 90s。很多學(xué)者在研究透水混凝土?xí)r將水分兩次投料[4-5]，本項(xiàng)目透水混凝土的攪拌用水量為一次性投料，投料順序?yàn)楣橇?、膠凝材料、水和外加劑，具體為骨料與膠凝材料先后投入攪拌機(jī)，攪拌 20s，均勻后投入水和外加劑，攪拌至骨料表面均勻包裹漿體，漿體不能自動(dòng)流掛，表面有金屬光澤即可。透水混凝土攪拌時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，因?yàn)閿嚢柽^(guò)程中骨料間摩擦產(chǎn)生較大熱量，會(huì)導(dǎo)致水分蒸發(fā)過(guò)快。

2.2 運(yùn)輸

本工程攪拌站至施工地點(diǎn)運(yùn)輸時(shí)間為 15 分鐘，運(yùn)輸工具采用 9m3罐車，打破常規(guī)用平板車運(yùn)輸?shù)姆椒?。?yōu)點(diǎn)如下：一是使用罐車運(yùn)輸有助于防止混凝土內(nèi)部水分流失，保證漿體有一定的濕潤(rùn)度，二是罐車到達(dá)工地后可以方便與裝載車配合卸料。由于透水混凝土的流動(dòng)性較差，罐車滿載時(shí)罐體很難轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)試驗(yàn) 9m3罐車裝載 6m3時(shí)不影響罐車正常運(yùn)轉(zhuǎn)。罐車裝料前一定要反轉(zhuǎn)，保證罐內(nèi)無(wú)積水，否則會(huì)導(dǎo)致漿體流掛，產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

3 透水混凝土施工

3.1 施工前準(zhǔn)備

透水混凝土在鋪裝前要將作業(yè)面進(jìn)行處理，以本工程為例，混凝土澆筑厚度共 10cm，地基鋪砌 5cm 碎石，然后用平板振搗器夯實(shí)。澆筑前灑水，充分潤(rùn)濕地基，保證混凝土澆筑后底部有足夠的濕度對(duì)其養(yǎng)護(hù)。

3.2 鋪裝與收面

透水混凝土鋪裝時(shí)采用分倉(cāng)施工，每隔 3～4m 設(shè)置垂直伸縮縫。施工過(guò)程分兩層攤鋪壓實(shí)，每層均為5cm 厚度。基層鋪裝時(shí)采用平板振動(dòng)器壓實(shí)，不得采用高頻振搗器，以免骨料漿體脫落影響強(qiáng)度和透水率。當(dāng)面層鋪裝時(shí)需人工用刮尺找平，根據(jù)實(shí)際情況松鋪系數(shù)選擇為 1.1，面層鋪裝后除了用平板振動(dòng)器振實(shí)后還需采用電動(dòng)抹光機(jī)收面，以保證面層平整度與美觀性。邊角需要人工抹平，當(dāng)骨料表面失水嚴(yán)重時(shí)還需要在抹平過(guò)程中噴霧處理，保證骨料間有一定的粘結(jié)性。罐車到達(dá)工地，裝載機(jī)配合卸料，從物料卸出到完成鋪裝在10min 內(nèi)完成，防止?jié){體水分流失影響骨料間粘結(jié)性。現(xiàn)場(chǎng)施工圖見圖 1。

3.3 養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)是透水混凝土施工的關(guān)鍵工序，收光后的混凝土表面需立即用塑料薄膜覆蓋，陽(yáng)光充足的天氣需要用草簾覆蓋，防止陽(yáng)光直射造成水分散失。透水混凝土在6～8 小時(shí)后進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，連續(xù)養(yǎng)護(hù) 7d，高溫天氣適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。灑水過(guò)程中不可用高壓水槍沖洗，防止骨料顆粒脫落。

圖 1 現(xiàn)場(chǎng)施工圖

4 結(jié)束語(yǔ)

透水混凝土用量較小，但應(yīng)摒棄“小作坊”式生產(chǎn)模式，采用混凝土攪拌站集中式供應(yīng)，加強(qiáng)透水混凝土各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制。本文結(jié)合實(shí)際工程淺述透水混凝土選材、配合比、生產(chǎn)及施工工序的注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制措施，為透水混凝土的應(yīng)用推廣提供一定借鑒信息。