不同成型方法對透水混凝土性能的影響研究

豐 瑛

（陜西鐵路工程職業技術學院， 陜西 渭南 714099）

透水混凝土又稱多孔混凝土、無砂混凝土、透水地坪，是由再生粗骨料、水泥、增強劑和水拌制而成的一種多孔輕質混凝土，內部結構呈現蜂窩狀，孔穴均勻分布，表面粗糙、多棱角、表面積大。透水混凝土相比較傳統路面更加透氣、透水，而且重量較輕，不但有利于城市排水、噪音污染等情況，而且有助于改善城市生態系統平衡。由于現代建筑工程中的混凝土材料所形成的密閉環境，影響空氣和水的自然流通，從而使得工程項目與空間和自然環境的適應性較差，透水混凝土的出現是傳統混凝土的創新技術工藝。以道路交通路面項目為主的混凝土路面就是由于暴雨、陣雨天氣難以通過地表徑流排盡路面積水，一方面行駛車輛與積水路面會存在交通安全風險；另一方面，由于傳統混凝土路面透水性能較差，地面深處土壤成分長期缺水，濕度不足，難以保持穩定結構，地面出現沉降。傳統混凝土路面的密閉性會影響周圍環境的溫度、濕度，是城市熱島效應出現的主要影響因素，為了迎合可持續生態化發展，透水混凝土作為環境友好型材料更加適應現代道路交通路面發展和持續的新需求。

1 透水混凝土性能的影響因素

1.1 原材料對透水混凝土性能的影響

透水混凝土的制備是由粗骨料、水泥和增強劑混合制備，透水混凝土的強度與水泥的強度相匹配，不同的制備方法在一定程度上會使混凝土的內部受力結構有細微的差別，從而使得水泥的分布比例和強度有所差異。再者，粗骨料的抗變形拉伸性能有一定上限，也使得混凝土強度會受到不同成形方法的影響，比如壓力成形法就會由于制備時的壓力大小和模具差異有所差異。粗骨料的品種和表面粗糙會使得液壓時難度加大，要想克服相應的問題，必須根據混凝土原材料采取相應的成型方法，以確保質量合格，結構穩定的同時，保證表面平整。比如在配置透水混凝土時對骨料的選用形狀不規則的碎石,而不是表面光滑的卵石,反而能夠在插搗和振壓過程中較大提升混凝土的強度。

除此之外,透水混凝土強度還會受到添加劑的影響,比如減水劑能夠減少混凝土中水分的流動,增強性能，引氣劑在攪拌混凝土過程能引入大量均勻分布，穩定而封閉的的微小氣泡的外加劑，但是不同成型方法會使得添加劑的使用很難完全起到成效，所以具體制備要考慮到模具情況，適度調整。

1.2 配合比參數對透水混凝土性能的影響

透水混凝土中,水灰比,漿集比和孔隙率的參數都是保持混凝土性能強度的重要依據，不同成型方法則會一定程度上改變混凝土局部的水灰、漿集比，使得混凝土的水泥和水的重量、骨料體積產生細微變化，對透氣透水性能都有影響。因此把握一個適當的量非常重要和比例十分重要，相關參數必須要考慮到制備工藝，根據機械設備的強度和流程合理規劃，防止配置配置透水混凝土時的孔隙率變化影響混凝土性能。

1.3 不同成型工藝的養護對透水混凝土性能的影響

透水混凝土有一個十分顯著的特點，就是如果注重透氣透水性能，那么其他散熱、結構穩定性、疲勞強度等性能就會有所降低，因此，制備工藝在平衡性能方面是有一定考量的。具體的成形工藝會根據工程項目需求來設計相應規格質量的混凝土，包括后續不同成形工藝的養護措施也要因地、因時制宜，合理保護不同成型方法下的透水混凝土優勢性能。

2 不同成型方法對透水混凝土性能概述

2.1 壓路機法

壓路機法是利用小型壓路機對混凝土貼層進行碾壓成型，這種機械化施工能夠應對大規模面積的混凝土路面，有效提高施工效率和速度，能夠保持透水混凝土的液壓過程的一致性。適用于較長的車行路和小區直線路施工,但在解決模板拼接縫上效果不好,整體路面平整度不足，且局部需要提高強度的路面也不夠專精。壓路機法還有一種常用方式就是與橡膠板配合施工[1]。這種方法壓路機技術人員和施工人員的操作水平要求較高，需要人工布置橡膠板，協同壓路機進行平面液壓，這種方法能夠避免壓路機直接接觸混凝土表面產生的摩擦力，成型的路面密實，骨料粘結牢固，雖然不能完全保證橡膠板銜接處的平整度，但是整體施工質量較高，尤其適用于透水混凝土的路面修補施工，對其強度、結構穩定性能、抗變形拉伸、透水透氣等性能都有較好的保障。但是由于機械化要求高，施工技術標準上限高，僅能用于承載路面和大量即時制備混凝土的情況，比如在預拌混凝土站集中生產，采用混凝土罐裝車運輸和大型攤鋪機攤鋪施工，大型攤鋪機實現了布料、整平和碾壓-體化，大大提高了施工效率，且更有效地保證工程質量[2]。

2.2 碾壓輥法

碾壓輥法對透水混凝土性能的影響主要取決于具體的工具和施工技術，施工工具包括振動碾壓輥和手動推拉輥，振動碾壓輥主要由行走桁架、振動器、變速齒輪、軸承和碾壓鋼管組成。手動推拉輥由鋼管、推拉桿和軸承組成。手動推拉輥適合用于一次攤鋪厚度小于200mm 的透水混凝土碾壓，施工時由一人控制推拉，一人負責在輥子表面噴水,防止輥子粘料。如果輥子粘料，會改變局部混凝土的水泥、灰、水漿比例，在后續靜置、液壓過程中會改變局部路面的承載力，降低透氣透水性。振動碾壓輥適合于路面厚度大于200mm 的混凝土碾壓，施工時先在透水混凝土表覆蓋薄膜,然后由-人控制輥子的行走和振動開關，兩人輔助操作即可[3]。振動輥的碾壓次數由試驗確定,只在一個方向盤上施加振動，即向前行走時加振動,回退時不加振動。振動輥行走過程中嚴禁中途停頓或加速。要及時更換破損的薄膜、及時清除薄膜 上的粗骨料，以免行成凹坑,影響路面觀感。

2.3 低頻振動壓實法

低頻振動壓實法是利用低頻振動滾壓機進行透水混凝士的施工。低頻振動滾壓機由滾筒、液壓動力站和液壓油管組成。施工時由液壓動力站將液壓油泵送到軸承，帶動滾筒旋轉，在刮平混凝士的同時進行碾壓。這種設備的特點是組裝靈活、操作簡便，滾筒可調節長度，自供動力[4]。但是這種成型法需要施工人員及時補料找平，檢驗程序較為繁瑣，人工找平還要避免對成型的混凝土造成人為受損。如果出現問題，第一時間要檢查模板是否出現質量問題，根據下沉情況、變形情況、穩定情況和密實情況找到根源問題。低頻振動壓實法適合較為平曠且人流量少的局部中等面積透水混凝土路面施工，諸如小區路面、停車場、休閑廣場等，面對大規模公路路面、坡度路面、山區公路等工程來說會出現較多問題[5]。

2.4 模板壓印法

不同種類的透水混凝土有不同的成型方法。仿石材紋理彩色透水混凝土為了保證紋理的清晰與美面，采用了與以上不同的方法進行成型，這種混凝土要求在表面制作出具有裝飾性效果的石材紋理。仿石材紋理模板采用橡膠壓印模板，這種模板采用硅橡膠制作，可以根據現場情況設計不同的紋理。因此，這種成型方法能夠最大限度地保持一些優勢性能，諸如透氣透水、散熱、疲勞強度、抗變形拉伸等性能。仿石材紋理透水混凝土的起模方式有兩種，一是借助脫模劑，二是在混凝土表面覆蓋薄膜[6]。采用第一種方法后 ，模板與混凝士間無粘結，但脫膜劑對路面產生了顏色污染，施工后路面顏色不均，并且脫膜劑的厚度不易控制;第二種方法則很好的解決了顏色污染和脫模問題。模板的壓印，采用了滾壓和夯實兩種方法,滾壓施工速度較快，但由于模板是小塊拼接而成,加振動會使模板錯動,不僅影響紋理的連續性，而且混凝土的密實度不能保證。夯實雖然施工速度較慢，但施工后效果好，大面積施工時可采用多班組施工。超模時應平起平放，避免模板起動時對混凝土邊角的磕碰。

3 結語

總而言之，透水混凝土的應用前景較好，在諸多混凝土路面工程中都有相應的優勢，彌補了傳統路面缺陷和不足，并有效提升了強度和耐久。文章探討了影響透水混凝土性能的具體因素，探討不同成型方法對透水混凝土的影響，以期能夠推動行業施工技術工藝不斷創新，促進行業穩定發展。