透水再生混凝土在道路工程中的應用與分析

李曉峰

摘要：相比傳統混凝土路面，透水混凝土路面可進行雨水收集，補充地下水資源，調節地表空氣溫濕度，緩解“城市熱島效應”，達到人們生活環境改善的目的。為此，本文在充分掌握再生骨料透水混凝土特點的基礎上，結合某市政道路人行道工程，對路面施工工藝流程等內容進行了分析與探討。

關鍵詞：透水再生混凝土;道路工程;工藝流程

隨城市規模的持續擴張，建筑物施工改造、新建項目越來越多，隨之產生了大量建筑垃圾。據相關數據表明，舊建筑每拆除1萬平方米，建筑垃圾就會增加7000～12000萬噸，僅2017年建筑垃圾就產生了15.93億噸，預計2020年，我國新建工程將達300億平方米，此時建筑垃圾將增至30億噸。“十三五”規劃針對建筑垃圾資源化提出了要求，自2016年開始，針對建筑垃圾資源化，國家頻繁推出了一系列國家政策，為行業發展指引了方向。如此龐大的建筑垃圾如何處理成為了關鍵。在城市道路建設中，傳統路面多選用不透水鋪裝法，這種方法極易出現排水不暢等問題，在與周圍城市建筑共同作用下，將不斷加劇城市“熱島效應”。將建筑垃圾資源再利用，可進一一步提升資源利用效率，改善生態環境。透水再生混凝土作為一種新型節能、環保技術，已成為建設“海綿城市”的支柱型力量，加大發展透水再生混凝土材料，可全面提升道路工程施工質量。

一、再生骨料透水混凝土特點

我國地域遼闊，水資源分布不均，屬于一個水資源貧乏的國家。透水混凝土路面的應用，可緩解此類問題。透水混凝土路面結構層為封層+透水基層+透水下面層+透水上面層。各層功能各有不同，所需材料也不盡相同。目前，透水路面多用于步行街、人行道、園林道路等，其所選混凝土強度等級需控制在C20以上，厚度在120mm以上。在人行道使用再生骨料透水混凝土，對再生利用廢棄混凝土具有重要的現實意義。此類材料的應用，可有效增強人行道表面強度、平整度。在夏季多雨季節，可保證路表雨水下滲至地下，避免路面積水，并起到地下室補充的功能。目前，人行道透水路面混凝：土：施工，其性能應滿足表1要求。

二、工程概況

彩色透水混凝土透水性能良好，且具有質樸美觀的視覺效果，可滿足“海綿城市”設計原理。本工程為市政道路工程，現針對人行道進行透水性改造施工，總長度為2km，3.5m寬，鋪裝厚度及面積分別為80mm、7015m2，根據設計要求，可選用C20等級混凝土強度，透水系數控制在1.0mm/s以上。

本路段以全透水結構為準，按圖1設置路面結構，基層為150mm級配碎石。基于經濟性原則，決定選取雙色組合層結構作為透水混凝土面層，分別為50mmC20素色透水混凝土+30mmC20彩色裝飾型透水混凝土，面層表面潤色可選擇彩色保護劑。

三、透水再生混凝土施工工藝流程

（一）攪拌

透水混凝土具有較大稠度，但水泥漿量極少。根據實際情況，可選用強制式攪拌機進行混合料拌和。一般攪拌時間可控制在5min以上，保證水泥漿液徹底將骨料表面覆蓋并全面包裹。在雙面層施工時，為滿足設計要求，可選用兩種不同類型的設備進行攪拌，但必須保證質量統一，強度達到規范規定。

（二）澆筑

通過翻斗車將透水混凝土運至施工場地，為避免運輸過程中混合料水分蒸發過快，需合理控制運距，一般運輸時間不得超過30min。澆筑施工前，需先灑水濕潤路基，避免透水混凝土因孔隙率過大出現水分消散問題，從而降低骨料之間的粘結性能。為此，需先均勻拌和透水混凝土混合料，并將其平鋪在路基之上。在整個施工過程中，要嚴格按照施工現場的氣溫，合理控制混凝土拌合料從出料到完成鋪筑之間的時間，具體如表2所示。

（三）振搗

透水混凝：土混合料施工有別于普通混凝土施工，振搗時選擇輕振法即可，不得選擇強振或夯實法。主要原因在于高頻振搗將導致混凝士密實度過大，孔隙率降低，此外，在此施工條件下，極易出現水泥漿離析問題，從而對材料透水效果造成嚴重影響。

（四）輥壓

透水混凝：土混合料經振搗施工后，可選擇輕型壓路機進行碾壓施工，受施工現場環境條件制約，需合理控制輥壓遍數，不得過壓及漏壓。同時，應在每次輥壓前，清理干凈輥子，避免施工中與骨料粘粘。

（五）養護

透水混凝土孔隙率較大，存有大量孔洞，這種情況下，水分蒸發較快，早期養護極為關鍵。相比普通混凝土，透水混凝土拆模時間較早，待拆模之后，在其表面、側面需覆蓋薄膜等材料，避免在空氣中過度暴曬，盡可能減少水分蒸發。一般澆筑混凝士24h之后，即可灑水養生，頻率在1天/次以上，隨后覆膜。根據透水混凝士強度增長變化，一般可在14d以上控制養護周期。

（六）成品保護

完成上述施工作業之后，可將一層潤色封閉劑涂抹到透水混凝土表面，以此提高表面抗破壞強度，并達到良好的裝飾效果，具有美觀性，避免在長期使用過程中，堵塞或污染透水混凝：上孔隙。

（七）基本性能檢測

在質量驗收中，因人行道透水混凝土路面荷載承受能力低，可不考慮拉彎強度。而其抗壓強度需滿足規范規定，在鋪筑環節，需現場取樣進行試件制作，成型后需對其強度、孔隙率、透水系數進行全面檢測，待28d齡期后，可對試件抗壓強度、透水系數進行詳細檢測。

經觀測，透水混凝土路面施工效果良好，具有美觀性，符合設計要求。施工結束3個月之后，經鉆芯取樣可知，本路段骨料顆粒堆積緊密，結構骨架內貫通孔隙量大，利用路面滲水儀進行，人行道透水系數檢測，可得3.45mm/s，具有良好透水效果。

四、透水再生混凝土綜合效益分析

（一）經濟效益分析

據相關資料顯示，相比開采的天然骨料，再生利用骨料能耗、成本更低，能耗可降低70%左右，可節約成本25%左右。本路段施工中，基于就近原則，就地取材，選擇廢棄混凝土材料進行再生骨料的制作與使用，就當前市場價進行分析，普通混凝土與再生骨料透水混凝土每平米費用分別為53.21元、56.75元，相比之下，再生骨料透水混凝土略高，但透水混凝土材料具有良好透水性能，可滿足排水要求，在排水設施建設方面可節省一定成本，約10-20元/平方米。綜合考量之下，透水再生混凝土材料更具經濟效益。

（二）生態效益分析

透水再生混凝土的應用，可節約建筑垃圾外運、堆放的成本，從而避免建筑垃圾堆放及處理對生態環境的影響，如土壤肥力下降、沙化等，特別是建筑垃圾內存在大量污染物、有害物，若通過雨水下滲，將對地表水、地下水資源造成嚴重污染，甚至產生巨大危害性。廢舊建筑垃圾再生利用，通過透水地面鋪筑，可達到保護生態環境的作用。同時，此類材料具有良好透水性，若在水渠等處鋪裝，更有利于周圍環境的改善，形成一個良好的生態環境圈。此外，透水混凝土可吸附太陽輻射熱，對“熱島效應”防治具有不錯成效。隨著節能、環保理念的不斷深入，在可持續發展觀的指導下，開發、利用再生材料成為了道路施工的必然趨勢。伴隨我國早期修建的公路大量進入大中修期，及城市化進程的持續加快，將會產生更多建筑垃圾，廢棄混凝土材料，合理利用建筑垃圾再生產品，無疑是推進我國道路工程行業可持續發展的必由之路。預計2020年，我國再生產品使用面積將在1000萬m2以上，這對推廣利用再生材料意義重大。

五、結束語

綜上所述，在科學技術不斷進步的今天，越來越多新技術、新材料、新工藝被廣泛用于道路工程建設當中，在市政道路施工中合理應用透水再生混凝土材料，可有效提升路面透水性能，起到保護生態環境的作用，是實現道路工程可持續發展的重要途徑。

參考文獻：

[1]曹敬凱，高晶晶.淺談海綿城市理念下的透水混凝土道路研究[J].建筑工程技術與設計，2018（25）：517.