景觀型透水混凝土在城市道路中運用的質量控制

莫呂群++嚴長峰++徐敏賢

[摘 ?要]透水混凝土又稱多孔混凝土，也可稱排水混凝土。要施工出高質量、高標準的透水混凝土路面，原材料、混凝土配合比、道路基層處理、混凝土攪拌、成型、養護等方面嚴格控制材料的配比，是施工中的重要關鍵，在施工時必須有專人嚴格控制。本文結合我公司靈天路改建工程中對透水混凝土的施工和運用，就透水混凝土在城市道路中運用施工的質量控制，從原材選擇到施工過程，到后期養護等多方面談談筆者的心得。

[關鍵詞]透水混凝土 ?施工工藝 ?質量控制

中圖分類號：TU 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）24-0227-03

一、簡介

透水混凝土又稱多孔混凝土，也可稱排水混凝土。其由歐美、日本等國家針對原城市道路的路面的缺陷，開發使用的一種能讓雨水流入地下，有效補充地下水;并能有效的消除地面上的油類化合物等對環境污染的危害;同時，是保護自然、維護生態平衡、能緩解城市熱島效應的優良的鋪裝材料; 其有利于人類生存環境的良性發展及城市雨水管理與水污染防治等工作上，具有特殊的重要意義。

因透水混凝土系統擁有系列色彩配方，配合設計的創意，針對不同環境和個性要求的裝飾風格進行鋪設施工。這是傳統鋪裝和一般透水磚不能實現的特殊鋪裝材料。

透水混凝土的鋪裝工藝，類似于混凝土的鋪裝，但與普通混凝土攤鋪又有不同之處。

二、透水混凝土基本要求

1、材料的組成

透水混凝土主要由水泥、增強劑、碎石、水以及著色劑、封閉保護劑組成。

（1） 水泥

應采用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，質量應符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的要求。不同等級、廠牌、品種的水泥不得混存、混用。

（2）透水混凝土專用增強劑

是一種特殊膠結劑，它是由強化劑、硬化劑、活性劑、穩定劑以及硅灰等多種添加劑組成，以增加透水混凝土強度與粘結力的粉末狀材料。

（3）碎石

透水混凝土采用的碎石，必須使用質地堅硬、耐久、潔凈、密實的碎石料，碎石的性能指標應符合現行國家標準《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的二級要求，并應符合下表規定。

（4） 水

普通自來水即可用。一般未經過濾的混濁的地下水或使用過的不潔水，不能利用。

2、透水混凝土組成材料在施工過程中配合比

要施工出高質量、高標準的透水混凝土地面，在原材料固定的條件下，嚴格控制材料的配比，是施工中的重要關鍵，在施工時必須有專人嚴格控制比例。

3、透水混凝土的品種

（1）普通水泥透水混凝土：由水泥、增強劑和和碎石和水拌和而成的透水混凝土。

（2）露骨料水泥透水混凝土：通過蝕凝劑去除普通透水混凝土表面包裹的漿料以顯露出骨料本色。

（3）膠筑透水混凝土：以膠粘劑將天然彩石牢固地粘結在一起的高級透水地坪。

以上各類透水混凝土工藝，是根據項目的不同地點、環境、承載要求以及基礎條件等不同，而進行針對性的設計及應用的，在圖案變化、色彩變化上有更多的適用性和實用性。

三、透水混凝土路面基層的要求

1、透水混凝土路面的厚度

根據路面功能確定厚度。對人行道，自行車道等輕荷重地面，建議厚度不低于80mm;對停車場、廣場等中荷重地面，建議厚度不低于100mm;重型車道建議厚度不低于180mm，考慮成本，往往分為二層施工，即表層為彩色透水混凝土層，厚度一般不低于30mm，下層為素色透水混凝土墊層。

2、結構層要求

為確保路體結構層具有足夠的整體強度和透水性，表面層下需有透水基層和較好保水性的墊層。

（1）基層要求：在素土層夯實層上，配用的基層材料，應有適當的強度外，須有較好的透水性，采用級配砂礫或級配碎石等。采用級配碎石時，碎石的最大粒徑應小于0.7倍的基層厚度，且不超過50mm。

（2）墊層：一般采用天然碎石，粒徑小于10mm，俗稱瓜子片，并鋪有一定厚度、鋪設需均勻平整。

3、透水混凝土路面基層橫坡度宜為1%～2%，面層橫坡度應與基層橫坡度相同

4、透水性的確定：

傳統透水混凝土采用無砂大孔方案，基本思路為空隙率越大，透水性越好，根據我們在試驗室驗證，實際上透水混凝土透水系數與有效空隙率呈線性關系，而與總空隙率不是比例關系。總空隙率的增加導致水泥漿與石子之間粘接面積小，界面結構缺陷多，透水混凝土強度明顯降低，但透水系數并不增加。在透水方式的選擇上，透水混凝土又分為全透水和半透水。本工程中采用的透水性較大的全透型結構基層。

（1）全透水結構基層

可采用級配砂礫、級配碎石及級配礫石基層，基層厚度不應小于150mm。全透水結構的其他道路級配砂礫、級配碎石及級配礫石基層上應增設多孔隙穩定碎石基層。（多孔隙水泥穩定碎石基層不應小于200mm;級配砂礫、級配碎石及級配礫石基層不應小于150mm）

（2）半透水結構基層

抗壓強度等級不應低于C20，厚度不應小于150mm;級配砂礫、級配碎石及級配礫石基層應不小于 150mm。

四、排水系統設計

1、全透水結構設計時應考慮路面下排水，路面下的排水可設排水盲溝，排水盲溝應與道路設計時的市政排水系統相連，雨水口號基層、面層結合處應設置成透水形式，得于基層過量水分向雨水口匯集，雨水口周圍應設置寬度不小于1m的不透水土工布于路基表面。

2、設計排水系統時可利用市政排水溝或雨水口，透水混凝土可直接鋪設至市政排水溝或雨水口中，面積較大的廣場宜設置排水盲溝。

五、伸縮縫的設置

1、透水混凝土面層應設計縱向和橫向接縫。縱向接縫的間距應按路面寬度在3.0m～4.5m范圍內確定，橫向接縫的間距宜為4.0m～6.0m;廣場平面尺寸不宜大于25m2，面層板的長寬比不宜超過1.3。當基層有結構縫時，面層縮縫應與基相應結構縫位置一致。

2、當透水混凝土面層施工長度超過30m，應設置脹縫。在透水水泥混凝土面層與側溝、建筑物、雨水口中、鋪面的砌塊、瀝青鋪面等其他構造物連接處，應設置脹縫。

3、透水混凝土一般采用后切割的施工方法，這樣切出的伸縮縫，整齊漂亮。我們建議使用無齒鋸切割，具體切割時間應視厚度、天氣情況而定，一般為攤鋪完成后3-7天內切割（夏季高溫季節24小時后就必須切割）。

六、透水混凝土的施工

1、一般規定

（1）施工前應查勘施工現場，復核地下隱蔽設施的位置和標高，根據設計文件及施工條件，確定施工方案，編制施工組織設計。

（2）施工前應解決水電供應、交通道路、攪拌和堆放場地、工棚和倉庫、消防等設施。施工現場應配備防雨、防潮的材料堆放場地，材料應分別按標識堆放，裝卸和搬運時不得隨意拋擲。

（3）面層施工前應按規定對基層、排水系統進行檢查驗收，符合要求后方能進行面層施工。

（4）在透水水泥混凝土面層施工前，應對基層作清潔處理，處理后的基層表面應粗糙、清潔、無積水，并應保持一定濕潤狀態。

（5）施工現場應配備施工所需的輔助設備、輔助材料、施工工具，并應采取安全防護設施。

2、攪拌和運輸要求

（1）透水水泥混凝土宜采用強制性攪拌機進行攪拌，攪拌機的容量應根據工程量、施工進度、施工順序和運輸工具等參數選擇。新拌混凝土出機至作業面運輸時間不宜超過30min。

（2）進入攪拌機的原材料必須計量準確，并應符合下列要求：

1）袋裝水泥應抽查袋重的準確性;

2）每臺班拌制前應精確測定集料的含水率，并應根據集料的含水率，調整透水水泥混凝土配比中的用水量，由施工現場試驗確定施工配合比;

3）透水水泥混凝土原材料（按質量計）的允許誤差，不應超過下列規定：

水泥：±1%;

增強料：±1%;

集料：±2%;

水：+1%;

外加劑：±1%。

（3）透水水泥混凝土的拌制宜先將集料和50%用水量加入攪拌機拌合30s.再加人水泥、增強料、外加劑拌合40s.最后加入剩余用水量拌合50s以上。

（4）當透水混凝土面層采用雙色組合層設計時，應采用不同攪拌機分別攪拌不同色彩的混凝土。

（5）透水水泥混凝土拌合物運輸時應防止離析，并應注意保持拌合物的濕度，必要時應采取遮蓋等措施。

（6）透水水泥混凝土拌合物從攪拌機出料后，運至施工地點進行攤鋪、壓實直至澆筑完畢的允許最長時間，可由實驗室根據水泥初凝時間及施工氣溫確定，并應符合下表的規定。

3、透水混凝土鋪筑規定

（1）普通透水混凝土面層施工應符合下列規定

模板的制作與立模應符合下列規定：

1）模板應選用質地堅實、變形小、剛度大的材料，模板的高度應與混凝土路面厚度一致;

2）立模的平面位置與高程應符合設計要求，模板與混凝土接觸的表面應涂隔離劑。

3）透水水泥混凝土拌合物攤鋪前，應對模板的高度、支撐穩定情況等進行全面檢查。

（2）透水水泥混凝土拌合物攤鋪應均勻，平整度與排水坡度應符合要求，攤鋪厚度應考慮松鋪系數，其松鋪系數宜為1.1。

（3）透水水泥混凝土宜采用平整壓實機，或采用低頻平板振動器振動和專用滾壓工具滾壓。壓實時應輔以人工補料及找平，人工找平時施工人員應穿上減壓鞋進行操作。

（4）透水水泥混凝土壓實后，宜使用抹平機或人工對透水水泥混凝土面層進行收面，必要時應配合人工拍實、整平。整平時必須保持模板頂面整潔，接縫處板面應平整。

（5）模板的拆除，應符合下列規定：

1）拆模時間應根據氣溫和混凝土強度增長情況確定。

2）拆模不得損壞混凝土路面的邊角，應保持透水水泥混凝土塊體完好。

（6）當采用彩色透水水泥混凝土雙色組合層施工時，上面層應在下面層初凝前進行鋪筑。

（7）露骨透水水泥混凝土施工，應與普通透水水泥混凝土施工相同，攤鋪平整后的工序應符合下列要求：

1）露骨料透水混凝土，應在攤鋪結束后十分鐘內噴灑表面蝕凝劑做表面露骨料預處理（噴灑表面蝕凝劑前應先噴水一遍），第一次噴灑時力求薄而均勻盡量防止中斷，第二次時應適當增加，噴灑表面處理劑距離未收光整平的面層和整平機碾輥至少500㎜。隨后覆地膜養護（地膜應緊貼石子不應當存空隙，應用專用滾平裝置將地膜壓平在地面上并結合掃帚掃平，地膜縱向間至少應搭接100㎜）。

2）預處理8-10小時（根據養護溫度和濕度等因素確定）后用高壓清洗機做表面沖洗加工，實現露骨料效果。清洗時噴槍距面層要高出至少500㎜距離，不可緊盯一處長時間噴水以防脫石。個別水泥漿處理效果不明顯處應使用毛刷配合噴槍清洗。清洗作業結束后應及時覆蓋保水白膜及彩條布進行養護，清洗時間應安排在溫度較高的白天進行。清洗前后應有專人對作業區盯緊以避免清洗進程發生污染波及清洗效果。

3）大面積施工前應做試塊進行試洗，尋求最佳清洗時間成功后方可大面積進行表面處理。

5、透水混凝土施工工藝

（1）工藝流程：基層整平→鋪設墊層→鋪設砂濾層→支模板→預設膨脹縫→澆筑基層混凝土→鋪設面層→覆膜養護→清洗密封。

（2）地基整平：嚴格核對標高，檢驗基礎平整情況。對平整后的基礎碾壓密實，壓實后環刀取樣檢驗地基質量，密實系數≥0.93。

（3）鋪設墊層：按照施工圖要求鋪設級配碎石或砂卵石墊層，所須厚度隨承載要求而不同，根據厚度采用機械或機具碾壓密實，壓實系數按設計要求。

（4）鋪設砂濾層：在墊層上鋪設3mm厚中、粗砂濾層找平，適量灑水并壓路機或平板振搗器碾壓振搗密實。

（5）支模板：按標高和圖案設計要求支設模板，模板須保證強度要求和設計圖案線條要求，且模板上邊緣標高須與透水混凝土面層頂面標高一致。

（6）預設膨脹縫：當透水混凝土邊長大于6m時或施工面與其它材料相接處，應預設膨脹材料（在低于設計標高55mm處粘貼5mmn厚5Ommn寬的泡沫條）。路面縮縫切割深度宜為（l/2～1/3） 路面厚度;路面脹縫應與路面厚度相同。施工中施工縫可代替縮縫。

（7）嚴格按設計要求的強度配比拌制透水混凝土。外加劑及顏料應用電子稱，攪拌時間控制在3mmn為宜）。

（8）澆筑透水混凝土：用混凝土攤鋪機或平板振搗器振搗密實。面層必須與基層同步澆筑。間隔時間不得超過2小時，且基層混凝土在間隔期內應覆膜保水。面層混凝土用摩擦振動整平機振搗密實，孔隙較大部位用人工找平壓實。第一次澆筑完成后應與樣塊進行色彩對比，合格后方可繼續施工。由于為干硬性混凝土，宜在夜間施工，避免水分損失較大。

（9）表面露骨料預處理：當面層為露骨料透水混凝土時，應在攤鋪結束半小時內采用表面處理劑做預處理，隨即覆膜養護。預處理后6-8小時（根據養護溫度和濕度等因素確定）做表面加工，實現露骨料效果，然后繼續覆膜養護。

（10）覆膜、養護：面層混凝土攤鋪完成后方應進行覆膜并結合澆水養護。養護應在混凝土成型3Ommn后進行，養護時間宜為7d。

（11）清洗密封：對于彩色透水混凝土，應進行密封處理。面層混凝土養護7天后用清水清洗干凈，待表面徹底干燥后，將雙丙聚氨酯密封劑均勻噴涂于表面，保護工作面，靜置8小時（時間長短可根據現場氣溫、通風條件等適當調整）對于露骨料透水混凝土，當設計無要求時可不進行噴涂密封。待表面混凝土成型干燥后在3天左右，涂刷封閉劑，增強耐久性和美觀性。防止時間過會使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。

6、養護

（1）透水水泥混凝土路面施工完畢后，宜采用塑料薄膜覆蓋等方法養護。養護時間應根據透水水泥混凝土強度增長情況確定。

（2） 養護期間透水混凝土面層不得通車，并應保證覆蓋材料的完整。

（3）透水水泥混凝土路面未達到設計強度前不得投入使用。透水水泥混凝土路面的強度，應以透水水泥混凝土試塊強度為依據。

7、季節性施工

（1）施工中應根據工程所在地的氣候環境，確定冬季、夏季和雨季的起止時間。

（2）雨季施工應加強與氣象部門聯系，及時掌握氣象條件變化，并應做好防范準備。

（3）雨季施工應充分利用地形與現有排水設施，做好防雨及排水工作。

（4）雨天不宜進行基層施工，透水水泥混凝土面層不應在雨天澆筑。

（5）雨后攤鋪基層時，應先對路基狀況進行檢查，符合要求后方可攤鋪。

（6）當室外日平均氣溫連續5天低于5°C時，透水混凝土路面不得施工。

（7）透水水泥混凝土路面夏季施工，應符合下列規定：

1）混凝土拌合物澆筑中應盡量縮短運輸、攤鋪、壓實等工序時間，收面后應及時覆蓋、灑水養護;

2）攪拌站應設有遮陽棚;模板和基層表面，在澆筑混凝土前應灑水濕潤;

3）當遇陣雨時，應暫停施工并應及時采用塑料薄膜對已澆筑混凝土面進行覆蓋。

（8）當室外最高氣溫達到32°C及以上時，不宜施工。

七、注意事項

（1）施工現場須專人負責物料的配比。

（2）嚴格控制水灰比，即控制水的加入量，水在攪拌中分2-3次加入，不允許一次性加入，至骨料發亮應立即停止加水。

（3）為使物料攪拌均勻，適當延長機械攪拌時間，但不宜過長。

（4）運輸

透水混凝土屬干性混凝土料，其初凝快，一般根據氣候條件控制混合物的運輸時間，運輸一般控制在10分鐘以內，運輸過程中不要停留，手推車必須平穩。

（5）攤鋪、澆筑成型：

透水混凝土屬干性混凝土料，其初凝快，攤鋪必須及時。對于人行道面，大面積施工采用分塊隔倉方式進行攤鋪物料，其松鋪系數為1.1。將混合物均勻攤鋪在工作面上，用括尺找準平整度和控制一定的泛水度，然后用平板振動器（厚度厚的用平板振動器）或人工搗實。搗實不宜采用高頻振動器。最后抹子拍平，抹合不能有明水。

（6）平板振動器振動時間不能過長，防止過于密實，可出現離析現象。

（7）攤鋪時盡量快和正確。

（8）因透水混凝土其孔隙率大，水分揮發快，當天氣溫高于35℃時，施工時間應宜避開中午，適合在早晚進行施工。

（9）養生：

透水混凝土與水泥混凝土屬性類似，因此鋪攤結束后，經檢驗標高、平整度均達到要求后。當氣溫較高時，為減少水分的蒸發，宜立即覆蓋塑料薄膜，以保持水分。也可采用灑水養生，所有養生期不得少于7d，使其在養護期內強度逐漸地提高。

灑水養生，透水混凝土在澆筑后1天開始灑水養護，高溫時在8小時后開始養護，但淋水時不宜用壓力水直接沖淋混凝土表面，應直接從上往下淋水。透水混凝土濕養時間不少于3天。

養生時間應根據施工溫度而定，一般養生期為14—21天，高溫時不少于14天，低溫時不少于21天，5℃以下施工，養生期不少于28天。

八、結語

透水混凝土作為新型生態環保型產品，在國內還處于發展階段，目前還只應用在新建、擴建、改建的市政工程、室外工程、園林工程中的人行道、步行街、居住小區道路、非機動車道和一般荷載的停車場等路面工程。隨著研發的進一步深入，施工工藝的不斷完善和發展，透水材料的改進，使透水混凝土路面材料在設計、施工、監理和檢驗中統一管理，做到技術先進、經濟合理、安全適用、統一規范，它的應用前景會更加寬廣。

近年來，國內絕大多數城市中雨洪管理系統滯后、城市雨洪管理系統滯后、管網系統老化、排水能力不足等問題日益凸顯。2012年4月，在《2012低碳城市與區域發展科技論壇》中，“海綿城市”概念首次提出。經國家大力倡導，海綿城市建設已步入快速發展期。透水混凝土等路面新型材料的運用，可直接加大雨水滲透量，減少地表徑流，補充地下水，實現海綿城市核心理念——源頭分散、慢排緩釋，這對于對城市生態環境的改善、提高新型城鎮化質量，促進人與自然和諧發展具有非常重要的意義。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國行業標準.透水混凝土路面技術規程[S].CJJ/T135—2009.

[2] 上海市市政工程管理局行業標準.透水性水泥混凝土人行道應用技術規程[S].SZ-C-B06-2007

[3] 宋中南.透水混凝土及其應用技術[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[4] 雷麗恒，劉榮桂.透水性生態混凝土透水性能的研究[J].混凝土，2008，7.

[5] 程娟，楊楊，陳衛忠.透水混凝土配合比設計的研究[J].混凝土，2006，10.

[6] 徐榮進，劉榮桂，顏庭成.植生型多孔混凝土的制備和性能試驗研究[J].混凝土，2006，12.

[7] 申愛琴.道路工程材料[M].北京：人民交通出版社，2010.

[8] 付培江，石云興，屈鐵軍.透水混凝土強度若干影響因素及收縮性能的試驗研究[J].理論研究，2009（08）.

[9] 劉倩.近山松生態透水混凝土通過專家鑒定[N].中國綠色時報，2009 （03）.

[10] 姜德民，程海麗，高振林.透水混凝土路面磚的研制[J].新型建筑材料，2003 （03）.