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透水混凝土結構示意圖
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(lái)，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。傳統混凝土路面將地面的空氣和雨水等與地下的土壤隔絕開(kāi)來(lái)，隨之也帶來(lái)了一系列的環(huán)境問(wèn)題。而透水混凝土不僅可以滿(mǎn)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構使其具有透水、透氣和容重輕的特點(diǎn)，可以吸聲降噪、蓄水調濕、緩解城市的“熱島效應”等。
透水混凝土的應用在我國大部分地區還剛剛起步，但在工程應用過(guò)程中已暴露出許多問(wèn)題，比如透水混凝土澆筑的路面場(chǎng)地出現跑砂、開(kāi)裂、透水性差等等問(wèn)題。因此必須重視對透水混凝土施工過(guò)程的質(zhì)量控制，才能確保透水混凝土達到預期的效果。
1 施工工藝
透水混凝土路面的施工工藝流程見(jiàn)圖。
透水混凝土施工流程
2 原材料選用的質(zhì)量控制要點(diǎn)
透水混凝土基本材料組成為：潔凈的粗骨料、高標號水泥、膠結增強劑、面層保護劑、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，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(guān)，孔隙小而均勻，同時(shí)骨料顆粒之間膠結牢固，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(guān)規整，無(wú)棱角，針片狀顆粒的含量應小于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PO42.5以上標號的水泥進(jìn)行拌制，要求水泥三天抗壓強度應大于27.0MPa以上，28天抗壓強度達到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%左右的膠結增強劑。試驗表明，摻加膠結增強劑后，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(shí)還可以有效改善透水混凝土的后期泛堿現象，需要注意的是，市場(chǎng)上的膠結增強劑質(zhì)量參差不齊，必須通過(guò)試驗進(jìn)行驗證才可以應用；對于彩色顏料的選用和摻量，應通過(guò)試驗驗證其攪拌分散性和耐磨性，應優(yōu)先選用耐候性好的無(wú)機類(lèi)顏料；面層保護劑的選用應重點(diǎn)考慮耐磨性和抗老化性能，一般選用氟碳樹(shù)脂類(lèi)材料。
3 透水混凝土配比設計要點(diǎn)
3.1 設計原則
滿(mǎn)足強度和透水率（透水系數）的要求；滿(mǎn)足面層的美觀(guān)性和耐磨性的要求。
3.2 透水混凝土配合比設計調整
根據強度指標確定合理的水灰比和水泥用量、膠結增強劑摻量。
根據透水率指標確定合理的骨料粒徑和用量及水泥漿的體積。
根據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與抗壓強度是決定其性能的關(guān)鍵指標，因而配比設計時(shí)需綜合兼顧這兩個(gè)指標。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(zhù)骨料粒徑及水泥性能的不同，配合比也相應變化，施工前必須通過(guò)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(diǎn)
4.1 攪拌生產(chǎn)控制要點(diǎn)
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和骨漿分離現象。要求采用強制式攪拌機進(jìn)行攪拌，每次攪拌的容量應與施工速度保持一致，攪拌開(kāi)始到攤鋪結束的時(shí)間間隔不宜超過(guò)30分鐘，以免影響漿料的正常粘結和硬化。此外，應根據配合比要求設定好每盤(pán)材料投料數量，計量要準確，不可僅憑目測加料，必須每盤(pán)計量并記錄。當骨料含水時(shí)應進(jìn)行配合比調整，以確保透水混凝土漿體的數量和稠度符合設計要求。
為確保透水混凝土的透水系數，拌制時(shí)對混凝土加水量應嚴格控制，太干影響骨料粘結，太稀造成骨料裹漿困難同時(shí)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該是手握成團，手松團散，骨料裹漿均勻無(wú)流淌，漿體表面泛有光澤。當設計要求是彩色面層時(shí)，為節約成本，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(guān)度，面層一般采用4～7mm的小骨料進(jìn)行拌制，同時(shí)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備分別進(jìn)行攪拌和運輸。
4.2 攤鋪施工控制要點(diǎn)
基層處理：透水混凝土攤鋪前應將基層素土壓實(shí)，土層上面再鋪設一層過(guò)濾用土工布，作用是防止下雨時(shí)基層泥漿上泛堵塞透水混凝土孔隙。土工布鋪完后應再鋪設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]大暴雨季節來(lái)臨時(shí),當基層積水過(guò)多來(lái)不及滲透，一般在基層碎石墊層中間，間隔6米左右設置一根專(zhuān)用透水盲管排水（Φ75mm左右）,低端通向道路的排水系統,及時(shí)排除過(guò)量的雨水。
因透水混凝土一般拌制的較干，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立即運至作業(yè)面進(jìn)行攤鋪施工，根據施工時(shí)的氣溫情況，透水混凝土從攪拌到攤鋪壓實(shí)完成的時(shí)間間隔，夏季時(shí)應不超過(guò)30分鐘，春秋季時(shí)應不超過(guò)45分鐘。由于透水混凝土路面或場(chǎng)地一般都設計成彩色面層，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(huì )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(guò)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(guān)效果，延長(cháng)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(shù)脂類(lèi)保護劑。也有做法直接將彩色涂料與氟碳類(lèi)保護劑進(jìn)行復合，配制成耐候性和耐磨性俱佳的彩色樹(shù)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，攤鋪系數應保持為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的粘結，上下層的施工間隔應控制在20min以?xún)?，透水混凝土的攤鋪施工應連續進(jìn)行，避免接頭質(zhì)量波動(dòng)。如果攤鋪施工間隔時(shí)間達到一小時(shí)以上，則必須設置施工縫，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(shí)，可使用直徑100mm左右的鋼制滾筒壓實(shí)、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(dòng)夯進(jìn)行夯實(shí)，同一位置振動(dòng)和拖平控制在2min以?xún)?。夯壓時(shí)間太長(cháng)，會(huì )影響透水效果，夯壓時(shí)間太短，又易造成跑粒和強度不足。對局部機械無(wú)法夯壓的部位，應以人工作業(yè)的方式加以抹平和拍實(shí)工作。施工完成的路面，應達到骨料粘結牢固，孔隙分布均勻，透水迅速，表面平整壓實(shí)，無(wú)缺?？佣春蜕畹纫?。
4.3 養護施工要點(diǎn)
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水化，及時(shí)進(jìn)行保濕養護至關(guān)重要?？紤]到透水混凝土的面層清理問(wèn)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)行覆蓋養護。同時(shí)應每日進(jìn)行灑水，以確?；炷帘砻媸冀K處于濕潤的狀態(tài)，覆蓋養護一般20天左右即可，養護期間應派專(zhuān)人進(jìn)行看管，禁止一切車(chē)輛和行人通行，特別是嚴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(diǎn)
為防止透水混凝土道路因溫度應力而開(kāi)裂，攤鋪施工結束后3天左右就應進(jìn)行切割伸縮縫施工。根據施工面積情況，每間隔5米左右應設置伸縮縫一道?？p寬5mm左右，深度超過(guò)厚度的1/2.。切割好的伸縮縫應用高壓水槍進(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(shù)脂或瀝青材料進(jìn)行灌縫填充。
4.5 面層保護劑噴涂的施工要點(diǎn)
透水混凝土伸縮縫施工完成后，應將面層清理干凈，并于一周內將配制好的與路面顏色一致的專(zhuān)用彩色保護劑均勻的噴涂于混凝土表面，需要注意的是，面層保護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，應繼續派專(zhuān)人進(jìn)行看護，確保交付前道路表面清潔無(wú)損壞。
5 總結
透水混凝土的生產(chǎn)和施工工藝,類(lèi)似于傳統混凝土，但技術(shù)要求要遠高于傳統混凝土。采用符合透水混凝土工藝要求的骨料等原材料，通過(guò)實(shí)驗室試驗驗證過(guò)的配合比，注重計量和攪拌環(huán)節的控制，經(jīng)過(guò)正確的攤鋪振搗控制以及后期的噴涂養護，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(mǎn)足行車(chē)走人的功能，更具有孔隙均勻、透水迅速、平整牢固、美觀(guān)耐用的特點(diǎn)。隨著(zhù)國家海綿城市建設的推廣，透水混凝土這一新型生態(tài)材料必將得到更加廣泛的應用。
