彩色強(qiáng)固透水混凝土施工工藝探究

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摘要：透水混凝土由于自身結(jié)構(gòu)的多空特性，可具有蓄水防澇、吸噪、吸塵、緩解城市熱島效應(yīng)等生態(tài)環(huán)保功能，發(fā)揮海綿城市的作用。本論文通過改善透水混凝土的投料順序、成型及養(yǎng)護(hù)方法，改善了透水混凝土的性能，大大提高了其強(qiáng)度、耐久性及透水性，可有效推動(dòng)其在廣場、步行街道路兩側(cè)和中央隔離帶、公園道路及停車場等路面的推廣和應(yīng)用，充分發(fā)揮透水混凝上在提升城市功能，保持城市較好生態(tài)環(huán)境方面的重要作用。

關(guān)鍵詞：透水混凝土；蓄水防澇；熱島效應(yīng)；海綿城市；生態(tài)環(huán)境

0引言

由于城市化的速度加快，城市建筑群密集、柏油路和水泥路面比郊區(qū)的土壤、植被具有更大的吸熱率和更小的比熱容，使得城市地區(qū)升溫較快，并向四周和大氣中大量輻射，造成了同一時(shí)間城區(qū)氣溫普遍高于周圍的郊區(qū)氣溫,造成“熱島效應(yīng)”。傳統(tǒng)城市路面為不透水結(jié)構(gòu)，雨水通過路表排除，泄流能力有限，當(dāng)遇到大雨或暴雨時(shí)，雨水容易在路面匯集，大量集中在機(jī)動(dòng)車和自行車道上，導(dǎo)致路面大范圍積水。本文主要從路面透水混凝土層施工進(jìn)行改進(jìn)，通過優(yōu)化混凝土配合比來增加混凝土路面的透水性，緩解城市的熱島效應(yīng)等特點(diǎn)，天然露骨料透水混凝土路面的排水方式是通過系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施來實(shí)現(xiàn)更優(yōu)于傳統(tǒng)路面排水方式的自滲式及自滲式加地下收集式的排水方式，對補(bǔ)充地下水和雨洪管理及利用有非常大的實(shí)用價(jià)值。

1大面積彩色強(qiáng)固透水混凝土的工藝特點(diǎn)

（1）配合比設(shè)計(jì)合理：本工程由透水混凝土素色層和彩色露骨料透水混凝土面層組成，其中透水混凝土素色層厚度為10cm、14cm和15cm，彩色露骨料透水混凝土面層厚度為4cm和6cm；優(yōu)化透水混凝土配合比設(shè)計(jì)，透水混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C25，透水性0.5mm/s，素色層透水混凝土配合比為：水泥480kg/m3，砂石1600kg/m3，加強(qiáng)劑30.24kg/m3，穩(wěn)定劑18.24kg/m3，聚合物2.40kg/m3，水136kg/m3。露骨料透水混凝土配合比為：水泥450kg/m3，砂石1584kg/m3，加強(qiáng)劑18kg/m3，穩(wěn)定劑9kg/m3，水126kg/m3。彩色透水混凝土配合比為：水泥450kg/m3，砂石1584kg/m3，加強(qiáng)劑18kg/m3，穩(wěn)定劑9kg/m3，水126kg/m3。（2）材料選擇嚴(yán)格：骨料強(qiáng)度要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，要求粒徑均勻、無過多粉塵。選擇骨料的粒徑為，透水混凝土素色層是6-8mm，露骨料透水混凝土面層為3-5mm。使用的是普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)必須為42.5普通硅酸鹽水泥；（3）施工工藝流程科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)：透水混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，且攪拌機(jī)距離至作業(yè)面運(yùn)輸時(shí)間不宜超過30min。透水混凝土的拌和應(yīng)該先將石子和60%的用水量加入攪拌機(jī)攪拌35s，再加入水泥拌和45s,然后加入最后的40%用水量；最后加入彩色顏料拌合1min后出料。

2大面積彩色強(qiáng)固透水混凝土原理

透水混凝土原理是無細(xì)骨料、孔隙率大，表面呈現(xiàn)均勻分布的孔，粗骨料粒徑越小，孔徑越小，表面越美觀。但透水性相對較小，根據(jù)這個(gè)原理，路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為2層，即透水面層和透水底層，透水面層采用粒徑較小的粗骨料，透水底層采用的骨料粒徑較大，澆筑時(shí)，面層的混凝土拌合物可以嵌入底層表面孔隙內(nèi)，這樣透水混凝土路面既能保證路表面的美觀和透水性，又可以使兩層結(jié)構(gòu)結(jié)合更加牢固。優(yōu)化透水混凝土配合比設(shè)計(jì)，透水性0.5mm/s、孔隙率的范圍為14%～18％；膠凝材料用量在300kg/m3；水膠比是影響混凝土強(qiáng)度的重要因素，與普通混凝土不同的是，透水混凝土的水膠比過大，水泥不能包裹骨料，產(chǎn)生離析，連通孔隙率降低，影響透水性，反之，水膠比過小，導(dǎo)致拌合物工作性差，影響施工質(zhì)量，也不利于混凝土強(qiáng)度的提高，因此透水混凝土的水膠比選擇0.27～0.32，根據(jù)不同的原材料和施工環(huán)境來選取最佳值。

3大面積彩色強(qiáng)固透水混凝土的工藝流程與操作要點(diǎn)

3.1施工工藝流程圖（圖2、圖3）

3.2操作要點(diǎn)

3.2.1放線支模。（1）按設(shè)計(jì)尺寸放線、分隔，保證設(shè)計(jì)的直線和曲線的分隔要求，在有特殊地面要求的路段，應(yīng)事先進(jìn)行特殊處理。（2）先用經(jīng)緯儀、水平儀核對軸線和標(biāo)高，放出邊線，然后進(jìn)行支模，模板安裝完成，再全面核實(shí)軸線、標(biāo)高和各部位尺寸，檢查模板與支撐是否嚴(yán)密、牢固，并按要求設(shè)置伸縮縫。（3）園路、人行透水砼路、巡河路等透水砼施工時(shí)，先安裝好路緣石，在路緣石內(nèi)側(cè)彈墨線控制高程；廣場透水混凝土墊層施工采用木模板，墊層澆筑完成后，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)高程安裝廣場封邊石材，封邊石材鋪設(shè)完成后，攤鋪透水砼面層。3.2.2基層清理。（1）清掃基層表面，表面應(yīng)無塵土、樹枝、紙屑等雜物，并在攤鋪前潤濕基層表面。（2）墊層透水混凝土基層為級(jí)配砂石，透水砼布料前，清掃基層表面，達(dá)到表面無塵土、樹枝、紙屑等雜物，并在攤鋪前潤濕基層表面。（3）面層混凝土基層為透水混凝土墊層，透水砼布料前，墊層表面必須采用高壓清洗機(jī)清洗干凈，同步對墊層表面污染物或雜物進(jìn)行清理和鏟除干凈,并灑水充分滋潤使其達(dá)到最佳的粘接效果。3.2.3透水混凝土配置及攪拌。（1）透水砼配合比選擇（表1、表2）（2）攪拌場地的搭建原材料的堆放按照方便上料、最節(jié)省空間為原則進(jìn)行放置。攪拌機(jī)的占地約50m3，水泥、碎石、固化劑儲(chǔ)備的數(shù)量至少為每天施工數(shù)量的3-5倍，經(jīng)計(jì)算，攪拌站的搭建場地約200m3。（3）現(xiàn)場攪拌工藝及運(yùn)輸透水混凝土采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，且攪拌機(jī)距離至作業(yè)面運(yùn)輸時(shí)間不宜超過30min。透水混凝土的拌和應(yīng)該先將石子和60%的用水量加入攪拌機(jī)攪拌35s，再加入水泥拌和45s,然后加入最后的40%用水量；最后加入彩色顏料拌合1min后出料。a.現(xiàn)場設(shè)置計(jì)量電子磅。每盤水泥用量180kg；彩石/碎石用小推車稱量，增強(qiáng)劑用桶專人進(jìn)行稱量；為了計(jì)量快捷，可在第一次稱量后在車、桶里畫上明顯標(biāo)線，但每次仍須稱量。b.將所有材料（但不包括固化劑）放在攪拌機(jī)里一邊加水一邊攪拌，待所有料表面均濕潤后加入固化劑，攪拌至少一分鐘，然后視拌合物的工作性適當(dāng)加水，直到拌合物達(dá)到要求為止；拌合物由三輪車運(yùn)至施工地點(diǎn)。3.2.4透水混凝土攤鋪。（1）墊層透水混凝土攤鋪前澆水潤濕基層表面，然后把攪拌完成后的基層透水混凝土用蹦蹦車運(yùn)至施工現(xiàn)場，先用鐵鍬及鐵耙子攤鋪后用鋁合金刮杠對基層表面進(jìn)行首次找平處理，基層找平誤差±10mm；待表面刮平后采用透水砼平板振搗器進(jìn)行均勻細(xì)致的振搗；對于不平整的部位進(jìn)行補(bǔ)子找平，然后再次采用振動(dòng)機(jī)進(jìn)行細(xì)致的振搗整平，直至與模板等高為止。（2）透水砼面層攤鋪透水砼面層分兩種：一種為廣場灰色透水砼，一種為路面彩色透水砼。a.攤鋪前澆水潤濕基層透水混凝土，然后采用無機(jī)復(fù)合固化劑50倍加入稀釋噴涂表面做界面處理。b.把攪拌的面層透水混凝土用蹦蹦車運(yùn)至施工現(xiàn)場，先用鐵鍬及鐵耙子進(jìn)行攤鋪后用鋁合金刮杠對面層進(jìn)行找平處理，待表面刮平后采用透水砼專用攤鋪機(jī)進(jìn)行整平。c.對于不平整的部位進(jìn)行補(bǔ)子找平，然后采用抹光機(jī)進(jìn)行細(xì)致整平、壓實(shí)，表面抹光、整平及質(zhì)感達(dá)到要求后，采用透水混凝土專用壓實(shí)輥對表面再次碾壓使其密實(shí)度達(dá)到要求。表面施工完成后如果邊角出現(xiàn)缺邊掉角的地方采用手持鋼板抹子進(jìn)行局部的補(bǔ)子壓實(shí)。d.待面層全部處理完成后采用專用噴涂機(jī)對表面進(jìn)行均勻細(xì)致的噴涂一遍清洗劑，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行噴涂，杜絕漏噴、多噴、堆積等現(xiàn)象。e.噴涂完成后表面先用地膜緊密的覆蓋一層，然后采用塑料布再次覆蓋一遍，覆蓋的塑料布周邊必須采用磚塊、木方等重量物體壓蓋嚴(yán)實(shí)。3.2.5養(yǎng)護(hù)。透水混凝土與水泥混凝土屬性類似，因此鋪攤結(jié)束后，經(jīng)檢驗(yàn)標(biāo)高、平整度均達(dá)到要求后。面層砼攤鋪完成后方可進(jìn)行覆膜結(jié)合澆水養(yǎng)護(hù)，灑水養(yǎng)生，透水混凝土在澆注后1天開始灑水養(yǎng)護(hù)，高溫時(shí)在8小時(shí)后開始養(yǎng)護(hù)，但淋水時(shí)不宜用壓力水直接沖淋混凝土表面，應(yīng)直接從上往下淋水。透水混凝土濕養(yǎng)時(shí)間不少于7天。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)在路面周圍設(shè)置圍擋，嚴(yán)禁上人，上車。養(yǎng)護(hù)期間應(yīng)保證路面清潔。3.2.6伸縮縫的處理。面層砼養(yǎng)護(hù)7天后開始切割伸縮縫、填縫；詳細(xì)做法與要求如下：（1）縮縫間距≤5m，縫寬5-8mm，縫深貫穿面層砼，達(dá)到墊層；（2）脹縫間距≤15m，縫寬15-20mm，縫深貫穿砼，達(dá)到砂石基層；（3）與其它工作面（基礎(chǔ)不同）、建筑立體交接處，設(shè)置沉降縫，縫寬15-20mm，縫深貫穿砼，達(dá)到砂石基層；（4）使用耐候性硅酮膠填充變形縫如下圖：3..2.7噴涂封閉劑。面層砼養(yǎng)護(hù)及伸縮縫完畢后，表面進(jìn)行噴涂封閉劑處理，詳細(xì)做法如下：（1）用高壓清洗機(jī)清洗干凈，干燥6～24小時(shí)(25℃)后，即可涂刷雙丙聚氨酯封閉劑；（2）雙丙聚氨酯封閉劑可采用滾涂或噴涂，應(yīng)均勻地涂刷在表面；（3）涂刷雙丙聚氨酯封閉劑前應(yīng)清除施工面上所有的灰塵及雜質(zhì)；（4）雙丙聚氨酯封閉劑用量（理論值）約為0.2kg/平米，使用前須攪拌均勻；（5）保護(hù)工作面，設(shè)置警告標(biāo)識(shí)，勿駛車輛和行人。3.2.8成品保護(hù)。（1）設(shè)置保護(hù)欄或在醒目處出明示警告語，保護(hù)混凝土不受損害。（2）應(yīng)盡可能的保持鋪設(shè)表面的清潔，清除表面的污物和散落物。（3）保持混凝土不被污物、變色、灰塵和其它材料的污染。（4）在驗(yàn)收前2天之內(nèi)對鋪設(shè)的混凝土進(jìn)行清潔和清洗。3.2.9其他技術(shù)要求。（1）混凝土攤鋪的厚度不大于20cm時(shí)，可一次攤鋪；大于20cm時(shí)，可分二次攤鋪，攤鋪厚度應(yīng)考慮壓實(shí)預(yù)留高度。（2）振搗應(yīng)符合下列要求：①應(yīng)采用平板式振搗器進(jìn)行振搗，平板振動(dòng)器振動(dòng)時(shí)間不能過長，防止過于密實(shí)，可出現(xiàn)離析現(xiàn)象。②振搗器行進(jìn)速度應(yīng)均勻一致，邊緣位置應(yīng)輕輕振平。（3）天然露骨料沖洗：在清洗劑噴刷完成約24小時(shí)左右（根據(jù)天氣情況而定）采用高壓水槍對表面均勻細(xì)致的沖洗，面層石子顆粒上包裹的水泥包漿沖掉40%左右即可，杜絕出現(xiàn)沖洗水壓過大而產(chǎn)生掉子、漏子等現(xiàn)象；沖洗完畢后用塑料布覆蓋養(yǎng)生。（4）松鋪系數(shù)即為物料攤鋪高度高于實(shí)際高度的比，按透水混凝土的干濕度，一般采用1.1-1.15之間。（5）因透水混凝土其孔隙率大，水份散失快，當(dāng)天氣溫高于35℃時(shí)，施工時(shí)間應(yīng)宜避開中午，適合在早晚進(jìn)行施工。

4結(jié)語

采用本透水混凝土工藝可提高透水混凝土的實(shí)用性，有利于其大范圍推廣和應(yīng)用，具體表現(xiàn)為：（1）同樣的配合比，采用本工法可以大幅度提高透水混凝土的強(qiáng)度、透水性及耐久性，從施工手段上改變了透水混凝土易破壞、使用壽命短、透水性能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等致命缺陷。（2）在設(shè)計(jì)使用強(qiáng)度相同的情況下，采用本工法可以較合理地減少水泥用量，節(jié)約水泥及其他材料的使用數(shù)量，達(dá)到了節(jié)約成本的目的。

作者:謝育禮 陳思邦 李雪建 王奧林 單位:中國建筑第二程局有限公司