彩色透水混凝土的試驗及應用

鄔錦斌 黃鎮榮 譚廣源 潘劍鋒

（1廣東華南混凝土有限公司；2廣東粵構新型建材產業有限公司）

（3佛山市南海通源混凝土有限公司）

彩色透水混凝土,也叫生態透水混凝土、透水地坪，是由小石子（骨料5～10mm）、水泥、外加劑、水、彩色強化劑以及穩定劑等經一定比例調配拌制而成的一種多孔輕質的新型環保地面鋪裝材料。

透水混凝土是用粗骨料表面包裹著一層薄漿料相互粘結成蜂窩狀，能讓雨水流入地下，有效補充地下水；并能有效地消除地面上的油類化合物等對環境污染的危害；且色彩繽紛，融合景觀，使城市環境建設更加和諧，是保護自然、維護生態平衡、能緩解城市熱島效應的優良透水地坪材料，人與自然和諧共存，經濟與環境協調發展。

透水混凝土擁有不同系列配色方案，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，也是近十年來新興的建筑材料。

1 透水混凝土的試驗方案

透水混凝土的材料成份并不復雜，但要達到一定的穩定性，又具有透水效果，這就需要通過不斷的試配驗證。

1.1 材料的選擇

配制透水混凝土可選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，并符合現行國家標準《通用硅酸鹽水泥》GB175的規定。本次試驗采用的是廣西東泥天等水泥有限公司P.O42.5水泥，其物理性能見表1。

表1 水泥物理性能

配制透水混凝土可采用粉煤灰、?；郀t礦渣粉、硅灰等礦物摻合料，且粉煤灰符合國家現行標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596的規定，?；郀t礦渣粉符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉》GB/T18046的規定。

本次試驗采用的粉煤灰是：廣州恒達資源綜合利用有限公司Ⅱ級粉煤灰，其性能見表2。

表2 粉煤灰性能

本次試驗用的礦渣粉是：唐山曹妃甸盾石新型建材有限公司S95級礦渣粉，其性能見表3。

表3 礦渣粉性能

從表3可以看出，礦渣粉的28d強度活性指數＞100%，可以等量取代水泥用量。

粗骨料宜采用連續級配，最大公稱粒徑不宜大于10mm；性能指標符合現行行業標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52的規定，本次試驗用的石子是廣西石場碎石，其性能見表4。

表4 石子性能

外加劑：采用東莞市洛美建材科技有限公司生產的緩凝高效減水劑LM-S2，其性能指標符合《混凝土外加劑》GB8076和《混凝土外加劑應用技術規范》GB50119的有關規定。其性能見表5。

表5 外加劑性能

1.2 試驗過程

摘錄部分透水混凝土的試驗過程，如表6。

表6 (kg)

試驗結果如表7。

表7

圖1 用透水混凝土砌的大試塊

圖2 透水試塊

透水混凝土需擁有15%～25%的孔隙，能夠使透水速度達到31～52升/米/小時，遠遠高于最有效的降雨和正常的排水速度，地面水迅速滲透到地下，減少城市污水排泄。

膠凝材料多，拌合物泌漿，孔隙率不夠；膠凝材料不足，粘聚力差，容易松散，不易成團；用水量高，坍落度偏大，漿體稀，容易析出，堵住孔隙；用水量不足，水泥及摻合料不容易均化，難以分散，包裹性差，達不到理想效果。

透水混凝土的技術指標可參考以下拌合物指標和硬化混凝土指標。

⑴拌合物：

坍落度：5～50mm；凝結時間：初凝不少于2h；漿體包裹程度：包裹均勻，不應淌漿，不應松散，手攥成團，有金屬光澤。

⑵硬化混凝土：

強度：C15～C30；透水性：不小于1mm/s；孔隙率：10%～20%。

⑶抗凍融循環：一般不低于D100（本次由于試驗設備原因未進行抗凍融試驗）。

通過不同膠凝材料不同骨料的搭配，進行相關不同的試驗，透水混凝土施工實質上類似于水泥混凝土施工，其原材料中少了砂子，膠凝材料的多與少直接決定透水混凝土的穩定性，最后我們把總膠凝材料控制在350㎏左右，透水混凝土強度設計在C15～C20之間，基本滿足一般地坪及停車場地坪的承載標準，高于一般透水磚的承載力。

在前期試驗階段，對透水混凝土的坍落度把握不準，有些偏干，有些偏稀，無論干還是稀，對透水混凝土的包裹性都有影響，要么泌漿堵塞，要么太干不能成團，而且試塊存在一定的離散性，經過不斷的反復驗證，我們決定還是從原材料及配合比上入手，進一步優化配合比的合理性，

最后選定的配合比如表8所示。

表8 (kg)

外加劑改為：江蘇蘇博特新材料股份有限公司生產的透水混凝土增強劑SBTR-PRC⑴。

彩色強化劑：本次試驗采用藍色強化劑，也可采用氧化鐵紅顏料，根據自己喜好調節，如表9。

表9

圖3 簡易透水試驗

2 彩色透水混凝土的應用

通過反復試驗，優選原材料，優化配合比，決定通過試產應用于生產，用在公司的綠道，實現人車分流，也作為公司一道亮麗的風景，每當客戶來公司考察總是會放慢腳步，細細觀賞，既把試驗應用于實踐，又為公司作了宣傳，一舉兩得。

圖4 彩色透水混凝土

圖5 辦公樓門前透水混凝土綠道

3 透水混凝土的特點

⑴擁有色彩優化配比方案，能夠配合設計師的創意，實現不同環境和個性所要求的裝飾風格，這是一般透水磚很難實現的。

⑵易維護，表面如有砂塵、樹葉影響透水性，只需用高壓水洗方式基本可以解決。

⑶耐用性，只要不是經常通行載貨汽車，平時使用性能不受影響，跟普通地坪接近，避免了一般透水磚存在使用年限短的問題。

⑷高散熱性，透水混凝土擁有15%～25%的孔隙，地面的溫度不易反射回地表，把地表的溫度傳入地下，能緩解城市熱島效應。

4 透水混凝土需注意的事項

⑴透水混凝土坍落度較小，不宜采用攪拌車運輸，建議使用翻斗車裝載，然后蓋上帆布。

⑵到工地要盡快卸料，不宜等待，地面不能有明水，其初凝快，攤鋪必須及時，需配備打磨機，平整。

⑶振搗時間不能過長，防止過于密實，孔隙不足，適宜用平板振動器振搗。

⑷攤鋪后水份散失快，當天氣溫高于35℃時，施工時間宜避開中午最高溫節點，防止來不及收面。

⑸著色劑可以根據個人喜好調整，紅、黃、藍、綠隨意選擇。

⑹透水混凝土的養護與普通混凝土接近，可以覆蓋薄膜養護也可以灑水養護，養護時間不少于7天。

5 結語

透水混凝土系統擁有豐富的配色方案，根據設計者創意營造不同的風格、不風的色彩、不同的形狀，也可作為景觀欣賞，它的最大功用是具有透水性，減少城市排泄壓力，讓地表水迅速滲透到地下，補充地下水的流失，透水混凝土又名呼吸混凝土，可與地面親密接觸，又與地下緊密相連。

透水混凝土在美國從上世紀七、八十年代就開始研究和應用，不少國家都在大量推廣，如德國預期要在短期內將90%的道路改造成透水混凝土，改變過去破壞城市生態的地面鋪設，使透水混凝土路面取得廣泛的社會效益。我國在透水混凝土方面的應用也非常廣泛，公園、廣場、停車場、河堤、綠道、人行道等地方均在采用透水混凝土，取得較好的經濟效益和社會效益，可以大量推廣應用。