彩色透水混凝土生產及施工工藝研究

梁宏業

（欽州華潤勒溝混凝土有限公司，廣西欽州 535008）

0 引言

彩色透水混凝土屬于多孔混凝土，其內部孔隙具有連續性的特點，需要選擇特定粒徑范圍的集料、水泥、水、添加劑和顏料進行生產，且混合比例也具有特殊性，這也使得其生產難度有所增加。如果在生產過程中流程不合理，技術要點落實不到位，很有可能會使其后續應用效果下降，難以充分發揮彩色透水混凝土的優越性能。彩色透水混凝土表觀密度應當控制在1600～2100kg/m3，28d抗壓強度應當控制在10MPa～40MPa，抗折強度應保持在2MPa～7MPa，透水系數超過每秒0.5mm，有效孔隙率保持為18%～22%。相關人員需要結合彩色透水混凝土的特性要求以及工程需求對其進行合理配比，落實生產和施工環節要點，提升應用效益。

1 彩色透水混凝土設計要點

彩色透水混凝土彩色混凝土一般會應用在各類道路工程中，在設計時需要對當地的自然環境以及交通情況進行綜合，通常會利用兩層設計的模式進行設計調整，在原有透水混凝土底層增加彩色面層。兩層透水混凝土在設計過程中厚度和粒徑均存在一定差異，下層粗厚、上層細薄是常用的設計方式。例如在某森林公園進行設計時其底層厚度為8cm，原色透水混凝土的粒徑尺寸在10～20mm，面層厚度為40cm，其粒徑尺寸在6～8mm。通過該種設計模式能夠強化底層的牢固性，提升道路表層的美觀程度，充分發揮其透水性優勢。

2 彩色透水混凝土生產流程

2.1 生產材料選擇

2.1.1 水泥

水泥是彩色透水混凝土生產所需要使用的主要原材料之一，要求其選擇符合國家要求的硅酸鹽水泥，如果在顏色方面存在需求應當使用白水泥[1]。水泥強度會直接影響最終產品強度，需要利用配比實驗的方式對水泥品種進行優化，將彩色透水混凝土色彩要求、強度指標以及透水系數標準作為優化基礎。表1為水泥不同齡期的抗壓和抗折強度。

表1 水泥不同齡期強度

2.1.2 集料

集料在彩色透水混凝土生產中也是主要的影響因素，要求其具有質地堅硬的優勢，耐久性強，并且外部決定不存在其他雜質，含泥量需要控制在0.5%以內。集料堆積密度應當超過1350kg/m3，壓碎值應當在15%以內，根據具體的需求選擇合適粒徑的集料，如6～8mm、5～10mm、10～20mm、10～24mm等。

2.1.3 水

在對彩色透水混凝土進行攪拌時需要選擇干凈水源，一般情況下會選擇自來水，如果所使用的水源屬于非自來水，需要對其進行凈化處理在符合施工標準后應用在混凝土攪拌過程中。在水中硫酸鹽含量應當控制在0.0027mg/mm3以下，pH應當在4以上，含鹽量應當在0.005mg/mm3以下，以此來保證混凝土攪拌效果。

2.1.4 添加劑

添加劑是強化彩色透水混凝土性能的主要原材料，為了能夠提高混凝土的保水性能以及強度水平，需要挑選合適的添加劑放入其中。常用的有機材料為苯丙乳液，無機材料為無定型二氧化硅。當前常見的增強劑普遍屬于粉狀，在配比試驗過程中結合拌和物性能水平、強度指標以及透水指標適當增加增強劑。

2.1.5 顏料

彩色透水混凝土的顏色可以進行調整，這也是其美觀性的主要影響要素，在挑選顏料時應當確保其不存在毒性作用，也不會給周圍環境造成污染，可以將濃縮無機顏料作為主要的選擇來源。常用的顏色包括淺紅色、綠色以及藍色等，根據工程建設需求挑選合適的顏色。

2.2 彩色透水混凝土配比

2.2.1 水膠比

在確定水膠比時需要對其28d抗壓強度以及透水系數進行分析，以二者為基礎綜合判斷水膠比的具體情況。28d抗壓強度應當在C20以上，水膠比則是影響強度的重要因素，需要將其保持在0.2～0.4，實際數值結合抗壓強度要求進行調整。如果水膠比過小則使其無法對骨料外部進行包裹，膠結層較薄，并且無法形成連續狀態，從而影響彩色透水混凝土的強度。當水膠比過大時，水泥漿液會出現離析脫落的現象，骨料以及膠結層之間無法做到均勻結合，導致混凝土強度水平下降。因此合適的水膠比可以確保膠結料以及骨料進行有機結合，保證其處于均勻狀態，防止出現離析現象，讓其內部小孔結構處于連續狀態，盡可能強化混凝土強度，保證其可以達到40MPa～50MPa[2]。

2.2.2 添加劑占比

添加劑的使用量需要結合凍融指標、碳化指標以及耐磨指標進行綜合分析，保證添加劑使用的合理性。顏料在彩色透水混凝土占比應當在5%～10%，添加劑占比應當控制在0.5%～1.5%。

2.2.3 原料配比

彩色透水混凝土集灰比、水灰比及單位體積的水泥用量由透水性水泥混凝土的透水系數、強度和空隙率通過混凝土試配來確定。通過對以往工程經驗進行分析，在對其進行原料配比時應當保證每立方米水泥用量在350～450kg，水灰比控制在0.25～0.35。合理的原料配比可以確保其生產質量符合預期要求，需要相關人員可以結合工程建設要求通過不斷試驗的方式調整原料配比，確?？梢蕴岣卟噬杆炷恋膽眯Ч鸞3]。

2.3 生產制備

在生產時為了能夠減少成本投入，會選擇將彩色透水混凝土底層設置為素色層，不在其中加入顏料，面層則通過加入顏料的方式形成各種不同類型的色彩。在生產時會將強制式攪拌機作為主要的生產設備，應當對設備進行清潔，先在其中倒入骨料、水泥以及水進行攪拌，攪拌時間在4～6min，將所有攪拌材料廢棄之后進入正式的生產環節。素色層在生產加工過程中，碎石的粒徑通常在5～13mm，將碎石，水泥以及增強劑共同混合在一起攪拌，攪拌時間應當在30s以上。在攪拌完畢后放入水，水量為拌和用水量的50%～80%，根據具體的拌和狀態選擇是否加入剩下的水，整體攪拌時間應控制為3min。在彩色面層制備過程中碎石粒徑控制在2.5～5mm，或者選擇粒徑在5～10mm的碎石。為了確保顏色的牢固以及均勻程度，應當將碎石和顏料粉共同混合在一起進行攪拌，攪拌時間為30s左右，之后在其中放入水泥以及增強劑繼續攪拌，攪拌時間為30s左右。在加水時按照素色層的加水方式調整用水量，整體攪拌時間應控制為3min[4]。

3 彩色透水混凝土施工工藝要點

彩色透水混凝土施工流程如圖1所示。

圖1 彩色透水混凝土施工流程

3.1 運輸

彩色透水混凝土的初凝時間會影響運輸時間與運輸距離，通常情況下，運輸時間需要保持在10～60min[5]。由于在施工時會受到外部環境因素的影響，需要重視減少氣候環境帶來的不利影響，特別是在低溫天氣應當做好保溫管理，對彩色透水混凝土實施封閉保管，避免出現水分蒸發過多。

3.2 攤鋪

在攤鋪彩色透水混凝土前需要選擇某一區域進行嘗試攤鋪，對攤鋪工藝的參數進行確定，在合適之后可以選擇大范圍攤鋪。在攤鋪時松鋪系數是最為重要的參數之一，需要根據拌和物坍落度以及路面橫坡調整系數，通常保持在1.05～1.2。在攤鋪時應當由專門的工作人員負責對車輛進行指揮，要求其可以以均勻的方式卸料，在攤鋪寬度范圍之內分成不同的料堆。在攤鋪過程中要求攤鋪速度、振搗速度以及整平速度處于相適應的狀態，速度應當低于30m/h。攤鋪作業的過程中同時進行碾壓，碾壓方向以縱向為主，如果發現存在接頭或者模板邊緣，應當從橫向出發繼續碾壓。碾壓的過程中要求輪距有一定的重疊寬度，重疊寬度保持在15～25cm，或者可以利用平板振動板長對重疊寬度進行調整，可以為板長的1/4～1/3。在攤鋪時如果發現局部位置出現了缺陷問題，需要利用人工的方式對材料進行填補，在解決問題之后繼續進行碾壓。完成壓實環節后需要使用抹光機對彩色透水混凝土的外部實施整平處理，若部分區域存在細節凹陷，抹光設備無法完全兼顧，應當通過人工的方式進行檢查和整平。如果在作業過程中發生翻漿的現象，應當先進行翻挖之后再實施平整處理，抹面操作應當在4次以上[6]。

3.3 養護

彩色透水混凝土與正常的混凝土相比具有疏松多孔的特點，因此這些使其極其容易出現水分流失的現象，影響材料性能的發揮。為了防止水分大量蒸發應當做好混凝土養護，可以選擇在其上方覆蓋一層薄膜，并多次在其上方灑水，以此來保證混凝土的濕度水平，讓表面始終保持濕潤。如果在施工作業過程中外部環境溫度出現了過多的變化，或者溫度處于較低狀態時，應當對其進行保溫管理。養護時間需要在7d以上，通常情況下養護時間控制在2～4周，需要相關人員根據當地的自然環境情況選擇合適的養護時間[7]。

3.4 表面處理

表面處理具體是在其成形之后在其上方添加封閉劑，一般是在成型后的3d處理，通常情況下會使用透明封閉劑，但是如果彩色透水混凝土的顏色并不均勻，或者和預期要求存在差異，應當選擇彩色封閉劑，可以起到補色的作用。常用的封閉劑為雙丙聚氨酯，需要利用噴涂的方式將其涂抹在表面，或者也可以利用涂刷的方式完成表面處理，能夠進一步提高彩色透水混凝土的外部美觀程度，延長混凝土使用時間。表面處理不應當過于滯后，否則彩色透水混凝土在外部環境的影響下很有可能出現被污染的現象。

3.5 設置伸縮縫

在養護14d之后或者當其強度超過了設計強度25%時可以設置伸縮縫，伸縮縫在設置時選擇路用切割機進行作業，分別切出脹縫以及縮縫。脹縫應當貫穿上下兩層，一直到達基層位置，脹縫的寬度需要保持在15～20mm，設置間隔為18～20m，在脹縫的內部需要添加泡沫棒或者嵌縫油膏，也可以選擇瀝青對脹縫進行處理。縮縫的深度應當根據混凝土澆筑厚度進行調整，需要在其1/3以上，縮縫寬度應當控制在5～8mm，縮縫的設置間距為5～6m[8]。

4 結語

混凝土是工程建設中所使用的主要材料之一，出于保護現有生態環境、維持系統平衡的想法，發達國家開始對透水混凝土實施深入研究，我國也于1995年研制出了新型透水混凝土。隨著技術不斷創新彩色透水混凝土成為重點工程建設所使用的關鍵材料，結合傳統混凝土之間存在著較大差異，質量標準也有所提升，所選擇的材料出現了變化。在生產過程中需要掌握不同生產環節的技術要點，在保證混凝土質量的同時提升其美觀度，帶給人以視覺美感，強化彩色透水混凝土的社會效益、生態效益以及經濟效益。