園路工程中透水性混凝土施工技術應用探討

陳旭偉

（福建大地市政園林工程有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

現階段，我國透水性混凝土廣泛應用于市政道路、地下建筑、園林工程以及新型體育場地等多種建筑工程施工中，對保護城市環境、調節區域氣候、保持生態平衡起到了重要的促進作用。透水性混凝土材料適合用于混凝土路面、護坡等，具有排水、抗滑、吸音、降噪、滲水等優點，改善地表自然生態循環，利于行車交通安全，保護生活環境，有效避免大規模城市化建設帶來的負面影響。

1 工程案例

本工程位于石獅市永寧鎮黃金海岸，景觀面積約為9031㎡，本項目的園路工程采用透水性混凝土材料施工，該院路工程施工實踐證明，透水性混凝土是一種新型多功能鋪裝材料。

2 透水性混凝土概述

2.1 透水性混凝土特點

透水混凝土的空隙率是15～25%，是由水泥、骨料、水以及外加劑組成。透水性混凝土是一種采用常規方法攪拌不含細骨料的混凝土，是由粗骨料表面包覆薄層膠凝材料，黏結而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結構的常用建筑材料。相對于普通混凝土，透水性混凝土具有質量輕、密度小、孔隙率大，透水透氣、導熱系數小、無細骨料，運輸及施工成本低等多種優勢。透水混凝土特別適合應用于城市園林、小區、學校、廣場等場地的道路鋪裝或者路面施工。透水性混凝土根據組成材料的不同，可以分三種類型水泥透水性混凝土、高分子透水性混凝土和燒結透水性混凝土制品。

2.2 透水性混凝土性能

2.2.1 透水性

透水性混凝土的透水性能一般在120～320升/㎡/min（2～5.3mm/s）范圍，最高超過700升/㎡/min（12mm/s）。防止空隙被灰土和雜物堵塞，需要定期養護、清掃維持良好的透水性能。

2.2.2 新拌性能

新拌性能的坍落度較低，一般在20～50mm，不適合采用泵送。透水性混凝土工作性損失較快，通常需要緩凝。表觀容重，強度與空隙率密切相關，一般以單位體積重量控制新拌透水混凝土的質量。

2.2.3 硬化性能

硬化性能，抗壓強度是3.5～28MPa，抗折強度為1～3.5MPa，表觀容重1600～2000 kg/m3。干縮約0.002，是普通混凝土的一半，10天內干縮50%～80%。

2.2.4 耐久性

耐久性，水泥漿引氣避免上凍，利用快速排水實現整體抗凍性，不適合進行快速凍融試驗。因為薄弱的耐磨性，路面不適合進行機械鏟雪操作。其它方面的耐久性如抗酸、抗腐蝕等，和普通混凝土一樣，需要添加礦物摻合料保證相關性能。

3 透水性混凝土配合比設計

透水性混凝土的配合比設計，充分考慮其孔隙率和結構特征，通常按照1m3混凝土的體積主要由骨料堆積形成。水泥漿包裹骨料顆粒表面，互相粘結起來形成整體，透水性混凝土不需要填充骨料之間的空隙。1m3透水性混凝土的重量由骨料的堆積密度、單方水泥用量以及用水量構成，其重量大約是1600～2lOOkg。透水性混凝土的配合比可以按照該計算方法初步確定。

3.1 骨料用量

透水性混凝土的骨架通常采用單粒級或者間斷粒級的粗骨料，1m3透水性混凝土的骨料總量根據骨料的緊密堆積密度的數值計算，大約1200～1400kg，骨料用量上以粗骨料為主，細骨料量應低于20%。

3.2 水泥用量

透水性混凝土的水泥宜采用硅酸鹽水泥，大量工程實踐證明，在滿足最佳用水量的情況下，合理控制水泥用量，達到骨料水泥漿膜層的稠度、厚度，有效地滿足透水性混凝土的強度要求。透水性混凝土的水泥用量需要嚴格控制在合理范圍之內，如水泥用量過大，骨料漿體增多，會降低混凝土的孔隙率和透水性。另外，需要關注所用骨料的粒徑，粒徑大小也直接關系到水泥的用量。施工中如果骨料的粒徑偏小，造成骨料的表面積比較大，需要靈活增加水泥用量。通常水泥用量控制在250～350kg/m3范圍內。

3.3 水灰比

水灰比直接影響透水混凝土的強度和施工的透水性。透水性混凝土的水灰比和水泥用量有關，需要嚴格控制水灰比的波動范圍。骨料和水泥用量采用最佳水灰比，利于透水性混凝土達到最大的極限抗壓強度。當水灰比低于最佳水灰比時，水泥漿不易均勻地包裹骨料顆粒，混凝土無法滿足需要工作強度和密度，不利于保證混凝土質量。但水灰比高于最佳比值時，容易產生離析，水泥漿無法包裹骨料顆粒，不能形成均勻的混凝土，不利于其透水性和強度。因此，透水性混凝土的水灰比0.20～0.35比較合適[1]。拌合水采用干凈的水，1m3透水性混凝土的用水量宜控制在80～120kg/m3。

3.4 試配檢驗

透水性混凝土拌合物的干硬程度衡量指標采用VB稠度，VB宜在10～20s之內。初步確定混凝土配合比、測定拌合物，可驗證透水性混凝土配合比的合理性。然后，根據設計的配合比在試驗室內制作試塊，嚴格按標準方法進行試塊養護，測定28d后混凝土達到的強度后，最終確定合理的混凝土配合比。

4 施工技術

4.1 基底清理

清理基底、基巖面，人工清除基巖表面殘留的建筑垃圾，然后用壓縮空氣吹干凈基底面的灰塵、小顆粒、石渣等，也可用清水沖洗?；厍謇砀蓛艉螅皶r進行混凝土的澆筑，避免灰塵再次污染基地。

4.2 模板支護

因為透水性混凝土的孔隙大、密度小、重量輕對模板壓力小，僅是普通混凝土的1/3，模板支護可用五夾板、竹膠板或鋼板等。模板設計時，混凝土側壓力可按47～50MPa計算，計算中需要驗算模板的強度和撓度。

4.3 混凝土攪拌

透水性混凝土的攪拌方法有預拌水泥漿法、一次全部倒入法以及包裹粗集料法。園路工程可采用包裹粗集料法，按照合理的混凝土配合比，在攪拌機中先投料碎石、水和外加劑等攪拌30 s后，再投入水泥持續攪拌3min 。

4.4 混凝土運輸

透水性混凝土的坍落度較小，運輸宜采用翻斗汽車，把攪拌均勻的透水性混凝土運到施工現場，卸在園路工程的指定堆放位置，再在園路上攤鋪混凝土。

4.5 混凝土澆筑

透水性混凝土的自由下落高度由骨料大小決定。采用單一級配的骨料粒徑較小，混凝土的自由下落高度較大，不易產生離析現象；如骨料較粗，下落時混凝土容易產生離析現象，所以要合理控制自由下落高度。工程實踐經驗證明，骨料粒徑適宜為10～30 mm ，其自由下落高度約1.5m 。透水性混凝土逐層澆筑，施工厚度約200～300 mm。

4.6 混凝土壓密

透水性混凝土中膠凝材料含量較少，澆筑施工過程無需強烈振搗。如高頻振搗器振搗混凝土，容易沉漿造成底部過密，影響混凝土的透水性，適合利用壓路機壓密（如圖1所示）。透水性混凝土碾壓次數直接影響其透水性，在壓路機壓密時，合理控制碾壓遍數，壓密兩遍即可達到施工質量要求。如果施工不采用壓路機碾壓，混凝土可能過于松散，抗壓強度無法滿足施工要求。

圖1 混凝土壓密

4.7 混凝土養護

透水性混凝土最早受荷時間直接關系到后期的拆模時間和養護等。透水性混凝土的養護工作內容主要是保濕、防雨以及保暖。透水性混凝土的拆模時間早于普通混凝土拆模時間。因為透水性混凝土孔隙率大，混凝土的側面、邊緣位置暴露在空氣中，水分流失速度和干燥速度很快，透水性混凝土的養護非常重要，特別是早期養護。拆模后立即覆蓋保濕，防止其中的水分流失。透水性混凝土在澆筑后1d開始進行養護工作，定期灑水保濕。當工程在干熱天氣施工時，在混凝土澆筑后8h 開始養護工作，防止混凝土的早期失水。透水性混凝土的保濕養護時間為3～7d，每天灑水4 次以上。灑水養護時，在距離混凝土2～3m 處從上往下散射水灑水[2]，禁止壓力過高的水流直沖澆筑表面（如圖2所示）。養護工作還要做好防雨措施，特別注意防止暴雨沖刷，暴雨會沖刷帶走澆筑面水泥漿，影響混凝土的施工質量。冬季時，在混凝土保濕的基礎上，加強保暖養護，保證透水性混凝土穩定合理的養護溫度，冬季養護溫度宜控制在5℃以上。

圖2 混凝土成品養護

5 質量控制

透水性混凝土原材料質量需要嚴格控制，品種、規格等應符合設計要求，同時要仔細檢查進場原材料的質量合格證書、檢驗報告等。驗收合格的混凝土原材料，方可進入施工場地投入生產。碎石的堆放場地硬化處理，防止堆放場地和周圍環境對骨料造成的污染，無法滿足透水性混凝土的施工要求[3]。透水性混凝土按照合理的配合比進行計算，確定準確的材料用量，嚴格遵循施工規范的投料工序，進行投料生產，嚴格控制透水性混凝土的攪拌時間。透水性混凝土的強度、厚度、透水性、施工范圍等符合設計要求，施工頂面標高、平整度等允許偏差、檢驗數量和方法應符合下表的規定（如表1所示）。

表1 透水性混凝土施工允許偏差、檢驗數量和方法

6 結語

透水性混凝土是一種新型生態環保的建筑材料，非常具有應用價值。本文結合工程案例介紹了透水性混凝土的特點、性能和配合比設計，闡述了其施工技術、混凝土養護方法以及質量控制措施。工程實踐證明，透水性混凝土技術是實現園路使用要求和排水問題的最佳方案，在道路鋪設的方向有很大應用空間。