城市透水混凝土施工技術研究

馬穗勇

廣州市市政工程機械施工有限公司 廣東 廣州 510000

現階段，地下水的補給及熱島效應等問題已成為城市持續發展重要影響性因素，大多城市的降水量很大，但地下水水位卻未見增長，根本原因在于城建中所選擇建筑材料缺乏良好透水性及透氣性。而透水混凝土作為新型施工原料之一，因具備重量輕及透水透氣等特點，而被廣泛用于建筑領域。因此，對透水混凝土施工技術進行研究，可在提升工程建設水平的同時，有效恢復其對環境所造成不利影響，進而促進城市良性發展。

1 透水混凝土介紹

1.1 簡述

透水混凝土以單粒級別骨料作為骨架，通過在骨架上加入少量細砂漿或者過濾后的水泥，讓其融合后形成新型骨架，也稱作多孔混凝土。透水混凝土形式結構為蜂窩狀，不僅更好印證了容量較輕、透氣透水性能優等特性，而且可儲存雨水以保持較好濕度、吸收一部分噪音，進而對現下部分環境問題起到緩解作用。在制備透水混凝土時，所選擇骨料的粒徑大小和表面的孔隙孔徑有直接關系，粒徑越小則孔隙的孔徑就越小，這時表面就越美觀平整，但透水的性能就會變弱，以這一原理為依據，可將施工分為透水基層、透水面層這兩層。粒徑較大骨料用于基層，而粒徑較小骨料用于面層，澆筑時，在底層的表面孔隙中嵌入面層混凝土的拌合物，既可兼顧路面透水性及美觀，也可固結兩層結構，增加施工的整體性。不過，就透水混凝土應用而言，我國尚處在起步的階段，對施工技術、過程等研究還不夠深入，因此需加強此技術重視，通過研究解決存在缺陷及問題，以保障其能充分發揮應用優勢，進而獲得預想施工效果[1]。

1.2 特點

（1）透水性。在選擇傳統混凝土施工時，因其透水性不佳，強降雨之后會增加城市道路的積水，在積水過多情況下，會致城市的道路面臨癱瘓窘境，最終嚴重影響到居民的生活及出行。而通過應用透水混凝土，可有效優化城市道路排水的性能，在面臨排水壓力增加及路面積水等情況時，部分積水能在透水混凝土孔隙作用下，進到地下的水循環中，降低排水系統壓力，為居民出行質量提供保障。同時，透水混凝土可儲存天然性降水并使其成為地下水，這既緩解了雨后、雪后積水等問題，增加了行車的安全性，也能保證植物有充足生存所需水分，進而實現水資源節約的目標。（2）透濕性。在城市道路出現濕度低、地面干燥等情況時，土壤中濕氣可在透水混凝土孔隙作用下進到地表中，降低地面溫度，提高地面的濕度。在地表的濕度較高、空氣內水汽較多時，可在透水混凝土孔隙作用下，將地表上水汽、濕氣吸到地下，降低空氣的濕度，從而實現居住環境優化目標。（3）吸聲性及降噪性。當車輛在路面行駛時，由于輪胎和空氣會互相擠壓，而形成了大量的噪音，但透水混凝土則可在吸聲降噪方面表現出較強性能。在應用透水混凝土進行施工時，材料內孔隙可為空氣流動提供一定空間，在輪胎和空氣互相擠壓時，會產生更小的噪聲。另外，由于透水混凝土含較多孔隙（如圖1所示），因此可通過吸收噪音的方式，實現吸聲降噪這一目標。（4）美化性。透水混凝土能以不同需求出發，對搭配顏色進行選擇，設計多樣化、獨特化方案，提高施工藝術水平，對城市的外部環境進行美化。

圖1 透水混凝土孔隙圖

1.3 局限

雖然透水混凝土施工技術有很多優勢，但在實際施工時，仍存在一定局限，主要體現在三個方面：第一，雖然孔隙結構有諸多優勢，但易受太陽紫外線、空氣有害物質等外界影響，而降低使用的壽命。第二，透水混凝土的排水性能存在一定局限，現階段，其最佳排水能力僅能維持兩年。第三，由于透水混凝土的基礎原料對粘度有較高要求，可表現出較好穩定性及強度，但存在成本偏高的情況，加大了工程造價，超出了大多企業的承受范圍，最終對其推廣及應用造成了阻礙。

2 透水混凝土施工技術

2.1 施工準備

在應用透水混凝土施工時，因其對施工技術有嚴格的要求，為進一步提升施工質量，需做好施工準備工作，控制好外界因素。首先，以骨料粒徑、級配、類型和水泥強度的等級為依據，選擇適宜原材料。具體包括：第一，選用普通的硅酸鹽水泥，強度等級為42.5；第二，所選外加劑應與混凝土應用外加劑相關規定中的要求相符；第三，透水混凝土的增強料應具質量保證及使用說明；第四，選用粗骨料，以混凝土透水性、厚度及強度為依據選擇粒徑，一般在5mm-25mm。同時，所選碎石要求含針片量低、質地堅硬及界面好等；第五，拌合用水選擇一般自來水。在原材料到現場之后，應檢查是否合格，合格方可施工。其次，放線檢測及立模。第一，復核基層線位、寬度、標高及平整度，對標高、平整度及線位進行重點控制；第二，清掃基層，及時處理或換填松散的部位；第三，選擇水準儀進行放線檢測，完全放出中心線、邊線，待工程師檢驗合格之后再施工；第四，以設計要求為依據，開展區域立模、分隔立模工作，立模時需注意泛水坡度、高度及垂直度等。最后，設計好施工各個環節，增加各環節的緊密性，預防由于工作疏忽而致施工脫節現象，以保障好透水混凝土的質量。另外，應合理設計排水系統，降低不良氣候影響施工質量可能性，以防地基質量被降雨影響。

2.2 基層處理

2.2.1 檢測壓實度

在對原有路面進行處理，使其加強層與設計標高要求相符后，選擇振動式壓路機壓實表面，并用灌砂法測試壓實度，保證達93%及以上，以使基層夯實充分。

2.2.2 攤鋪碎石

為保證透水混凝土施工的等級及強度達標，需在攤鋪之前做好各項準備性工作，并將水灑至工作面以保證濕度符合要求，再次測量路面高程，以測量結果為依據合理選擇攤鋪碎石。在實際施工時，需控制碎石集料的粒徑（20mm-60mm），攤鋪的厚度一般為20cm，為保證施工的質量達標，需通過挖坑方式檢查攤鋪厚度。在攪拌后，透水混凝土水分蒸發速度較快，故需結合當天實際氣溫立即進行攤鋪。當氣溫較高的時候，需將攪拌至攤鋪的時間控制在0.5h內，當氣溫較低的時候，需控制到45min內。

2.2.3 測量找平層

在應用透水混凝土施工時，需加強對找平層檢查重視度。在實際工作時，當有關人員控制碎石層施工質量并檢驗合格之后，需將粗砂鋪設于表面并進行找平，以保證施工的質量與施工標準相符。在測量找平層時，需確保偏差值在15mm內。

2.3 面層施工

2.3.1 攪拌混合料

因人工攪拌不可避免會出現質量問題，因此多選擇攪拌機進行攪拌，可增加攪拌均勻性，保證混凝土孔隙一致。攪拌時，應依據規定比例、涂料順序，在攪拌機中分別投進膠結料、碎石，加水時分多次進行，不可出現分離或結團等問題。在使用攪拌機時，需讓其維持在最佳性能，并把控好容量及速度。同時，精確掌控好配比的要求、投料的數量，切勿以主觀意識為配料依據，需通過計量方式進行配料，并做好詳細記錄。倘若骨料內還存有水分，需進行相應調整，以保證透水混凝土數量、稠度與施工要求相符。另外，為了提高透水混凝土透水性能掌控有效性，在攪拌時還需嚴格控制水，不可太過稀疏，也不可太過黏稠，以免出現孔隙堵塞、骨料粘連及裹漿困難等問題，具體可進行如下操作：第一，在攪拌機內同時放置50%骨料、水，攪拌約1min；第二，放置添加劑攪拌約0.5min；第三，加入50%水繼續攪拌。就已拌制好透水混凝土而言，手握時需成團，而手松時團則散，骨料裹漿無流淌且均勻，漿液的表面光澤度良好[2]。

2.3.2 控制運輸環節

在應用透水混凝土施工技術時，需運輸混合料，多選擇小推車、自卸方案結合的措施。由于透水混凝土初凝時間比普通的混凝土要短，因此在選擇自卸車輛運輸混合料時，應確保運輸時間在1.3h內，以防物料凝結而對實際應用產生影響。同時，為預防透水混凝土的拌合物在運輸中出現離析的現象，需給予遮蓋措施，以確保透水混凝土質量。經分析以往的運輸經驗可知，若室外的溫度為20℃及以上，運輸允許最長時間為0.5h；若室外的溫度為10℃-19℃，運輸允許最長時間為45min；若室外的溫度為0℃-9℃，運輸允許最長時間為90min。

2.3.3 攤鋪及澆筑

在混合料運輸至現場之后，需對其進行攤鋪，為確保鋪設的平整度及厚度符合設計圖紙，多選擇人工攤鋪這一技術。倘若存在多層攤鋪的情況，需同步施工，當下層的透水混凝土攤鋪完成后，需立即對上層的混凝土進行攤鋪，不可停留過長時間。在完成攤鋪后，可選擇壓實機、鋼制滾筒等對面層進行壓實處理，以保證施工后達到骨料牢固粘結、表面壓實平整、孔隙均勻、無色差及缺粒坑洞、透水快速等要求。

2.3.4 封閉劑噴涂

封閉劑不僅能增加施工項目的美觀性及光亮感，還能增強其耐磨性及耐久性。因此，為預防受時間過長、透水混凝土反堿等因素干擾，而致孔隙受污、堵塞等現象，最終對整體效果產生影響，需將封閉劑噴涂于已硬化表面。一般而言，當透水混凝土干燥、成型后三天，需噴涂透明的封閉劑，在噴涂時，噴槍嘴需與地面保持30mm-50mm距離，并于噴涂中保持相同高度，以保證均勻噴涂，不可出現局部過多、過少的現象，以防出現孔隙堵塞。在完成切縫、填縫之后，還需再次清理及噴涂，若透水混凝土帶有顏色，需保證保護劑與面層顏色一致。

2.4 質量檢驗及養護管理

2.4.1 檢驗施工質量

檢驗透水混凝土施工質量，是保證施工項目可靠性的關鍵方法。在完成施工后，檢驗員應測試項目壓實度、厚度、接縫及外觀等關鍵性指標。在檢驗外觀時，主要觀察邊角整齊與否、顏色和設計要求有無偏差及完整性等；在檢驗接縫時，主要觀察接縫內有無雜物存在，若出現問題需采取措施及時處理。如表1為某一路面透水混凝土施工對厚度、透水系數及平整度的要求，在進行施工質量檢驗時，應以相關要求為依據進行檢驗，保證質量與要求相符[3]。

表1 路面檢驗要求

2.4.2 切縫及填縫

一般而言，在完成施工后第三天，需對施工強度進行首次檢測。倘若檢測的強度符合設計值，需進行切縫、填縫操作，以促進施工質量有效提升。具體而言，在分析施工面積及范圍的基礎上，控制好所涉縫的深度，縮縫及切縫深度為整體厚度2/3，膨脹切縫的深度等于施工的厚度。同時，需保證切縫可從面層向基層貫穿，并保持1.5cm的寬度。另外，就切縫而言，需做好相應清洗后，選擇接近施工顏色的材料或發泡塑膠進行填充。

2.4.3 強化養護管理

由于透水混凝土含較多孔隙，水分蒸發的速度極快，因此為保證混凝土可順利凝結，需做好保濕及養護。因透水混凝土的面層清理相對復雜，因此多通過相關土工布、塑料薄膜等方式進行養護，并由施工員通過噴水作業的方式，讓其處在濕潤狀態，此階段一般需保持20d。

3 透水混凝土應用

3.1 工程建設

因透水混凝土在重量、透氣、透水等方面較占優勢，而被廣泛用在工程建設中。就城市建設而言，均要求建筑材料透氣透水性能良好，如輕量級的道路、人行道及步行街等，將透水混凝土應用到其中，可有效提高水滲透效率，在緩解城市內澇這一問題的同時，增加了城市整體的美觀度，為其發展創造有利條件。同時，在地下停車場路面的鋪設材料選擇中，很多企業都陸續選擇了透水混凝土，其在發揮良好透水性能的同時，與下水道良好協同，進而加快排水速率，為人民群眾財產保護奠定堅實基礎。不僅如此，透水混凝土在大型廣場、地下工程及大型體育場施工中，均發揮了良好效果，為城市建設提供了有力保障。

3.2 環境保護

從以往城市建設來看，大多路面、建筑物等均選擇普通混凝土作為施工材料，因其透氣性、透水性不佳，使城市內水資源循環利用面臨巨大問題，致地面水不能向地下滲透，最終出現了水資源浪費這一現象。而通過應用透水混凝土，可讓地面水快速向地下滲透，在完成水凈化、循環的同時，對地下水進行有效補充。另外，近年來，城市的熱島效應成為熱議話題之一，而原因在于大地無法吸收城市熱量，使其只能發散到空中，最終對環境產生不利影響。而透水混凝土可在發揮其透氣特性基礎之上，提高土壤吸收城市熱量性能，進而更好地保護人類生存環境。

4 結束語

總而言之，通過透水混凝土施工，可在迅速滲透路面積水的同時，改善土壤層缺水及缺氧等問題，對生態環境起到保護作用，這一施工技術值得推廣及應用。為進一步提升施工的質量，有關人員應加強對透水混凝土施工技術重視，合理控制施工的要點及質量控制的過程等，有效緩解城市的排水問題，增加民眾出行的便捷性，進而為城市環境保護做出更多貢獻。