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【來 源】 《重慶建筑》 2017年第2期P30-33頁
【分 類 號】 TU528
【分類導航】 工業技術->建筑科學->建筑材料->非金屬材料->混凝土及混凝土制品
【關 鍵 字】 透水鋪裝 配合比設計 透水混凝土施工 表面保護
【摘 要】 該文結合工程應用介紹了彩色透水混凝土的生產和施工過程,包括原材料選擇、配合比設計、生產運輸、壓實整平、養護以及表面保護等環節,為彩色透水混凝土的應用提供了參考。
0 引言
近年來，彩色透水混凝土的應用越來越廣泛，透水混凝土本身具有的高透水性、生態環保等優勢，加上色彩的渲染使得透水混凝土具備了十分優異的裝飾效果。彩色透水混凝土多用于廣場、人行道等部位，與景觀構造、綠化工程高度融合，相得益彰，是不可多得的環保型裝飾功能材料。北京奧林匹克公園和上海世博園區等很多實際工程中[1-2]，彩色透水混凝土都得到很好的應用，其優良的透水性能和質樸美觀的視覺效果，使之成為工程應用領域中的一個亮點，并推動了彩色透水混凝土在我國研究及應用的熱潮[3]。本文結合實際生產及工程應用介紹彩色透水混凝土的生產與施工。
1 工程背景
1.1 工程概況
重慶葆晟建材廠區人行道路改造工程，總長550m，寬1.8m，為減少路面積水，在提高行走安全性的同時也要求有較好的裝飾效果，設計選擇裝飾型彩色透水混凝土作為路面透水鋪裝材料，鋪裝厚度80mm，混凝土強度等級C20，透水系數≥1.0mm/s。
1.2 路面結構組合與構造設計
（1）路面結構設計
因人行道路基底土壤已被夯實滲透性不足，同時道路與廠區排水溝相鄰，因此，該人行道路采用半透水結構，路面結構組合設計為（見圖1）：基層采用C20素混凝土，結構厚度150mm，橫坡度2%；基頂處沿橫坡方向設置排水盲溝與廠區排水溝相連，盲溝寬度30mm，間距1000mm；面層采用C20裝飾型透水混凝土，厚度80mm，透水系數≥1.0mm/s。
圖1 透水混凝土工程路面結構
（2）面層設計
為了在透水的基礎上實現路面的裝飾效果，同時考慮工程造價的經濟性，路面面層決定采用雙色組合層結構的透水混凝土，即：下面層采用C20普通透水混凝土，集料粒徑為5～10mm；上面層采用C20彩色石英砂透水混凝土，集料粒徑為2～4mm；面層表面采用彩色保護劑進行潤色及保護。
2 配合比設計
2.1 原材料選擇
透水混凝土制備的關鍵是使用粒形圓潤的單粒級骨料，對于普通透水混凝土，為了兼顧強度與透水性能一般選用5～10mm的單粒級整形石子。而對于裝飾性表面層，為了追求表觀細膩的裝飾效果，則選擇2～4mm單粒級石英砂為集料。此外，為了保證混凝土強度，選擇使用了聚羧酸高性能減水劑與透水混凝土專用增強料；為了調控透水混凝土的可操作性能，選擇使用了砂漿緩凝劑；為了提升透水混凝土拌合料的結構穩定性，采用一定量的中砂來改善集料包裹層漿體性能。該工程所用原材料及相應技術性能見表1。
表1 原材料技術性能
2.2 配合比確定
在參照行標《透水水泥混凝土路面技術規程》CJJ/T 135-2009中推薦的配合比設計方法的基礎上，采用砂子等體積替換一定水泥體積的思路，對標準推薦的配合比設計方法進行了適當調整，通過調整后的配合比設計方法設計出的透水混凝土配合比在實現目標孔隙率方面具有比較好的優勢。經過設計試配確定了透水混凝土配合比及其性能，分別如表2，表3。
表2 透水混凝土配合比
表3 透水混凝土性能
3 透水混凝土的施工
3.1 施工準備
（1）基層清潔，測量放樣，支模。
（2）施工機具準備，施工過程主要用機具如表4。
表4 主要施工機具
（3）鋪筑試驗段（長度10m），在確保滿足設計透水系數與強度的前提下，確定透水混凝土鋪筑的工藝參數為：下面層透水混凝土松鋪厚度6cm，碾壓速度為25～30m/min，靜壓碾壓3遍;上面層彩色透水混凝土松鋪厚度3.5cm，采用混凝土抹光機來回收面3～4次。
（4）確定施工可操作時間，透水混凝土屬于干硬性混凝土，施工性能保持時間較短，強度隨時間的延長損失較大，測試所設計透水混凝土的延遲時間，確定施工可操作時間為90min（即透水混凝土從攪拌出機至鋪筑完成不能超過90min）。
（5）確定施工日期，查看天氣預報，避開雨天與晴天，防止雨水或暴曬對透水混凝土表面造成破壞。
3.2 生產
與普通混凝土相比，透水混凝土的水膠較低且漿體量較小，不易被攪拌均勻，因此采用強制式攪拌機并延長攪拌時間至130s。同時，為了便于集料裹漿均勻，先投集料與部分拌合水，待集料表面充分潤濕后，再投入其他材料，攪拌制度詳見圖2。
圖2 透水混凝土攪拌制度
生產彩色透水混凝土前，將攪拌機清洗干凈，避免出現色彩污染。
3.3 運輸
采用自卸式貨車運輸透水混凝土，運輸時間30min以內。裝運前將車廂內清洗干凈，并確保車廂內無積水。
3.4 鋪筑
根據試驗段確定的工藝參數，采用人工進行攤鋪，盡可能做到攤鋪均勻，然后選擇鋼輪式壓路機，碾壓時，按試驗段確定的工藝參數進行碾壓，碾壓沿縱向方向進行，遇到接頭或模板邊緣，改為橫向碾壓，碾壓時輪跡重疊控制在15～25cm，如圖3。第一遍碾壓結束后，對有明顯凹陷處及時人工換填補料，再進行碾壓。
圖3 碾壓輪跡重疊
3.5 整平
由于裝飾型彩色透水混凝土對表觀的平整度要求較高，在混凝土壓實后，采用抹光機對透水混凝土表面進行整平，如圖4。對于局部無法收光的缺陷則配合人工抹刀修整；如存在表面局部拌合料結團的情況，全厚度層替換再重新抹平，如圖5。整平時保持模板頂面整潔，接縫處板面平整。
圖4 混凝土抹光機整平
圖5 替換表面局部結團部位
3.6 養護
施工完畢后，采用塑料薄膜覆蓋養護，如圖6，養護時間不少于14d。
圖6 薄膜覆蓋養護
3.7 切縫
混凝土養護14d后，采用路面切割機進行切縫施工。脹縫貫穿透水混凝土，達到基層，寬度15mm，每20m設置一道脹縫，縮縫深度30mm，縮縫寬度5mm，每5m設置一道，切縫完畢后用瀝青作為嵌縫材料嵌入切縫。
3.8 表面保護
噴涂保護劑的目的，主要是增強透水混凝土表面的抗沖擊破壞性及裝飾性，噴涂保護劑在切縫結束后進行（圖7所示）。保護劑為雙組份丙烯酸聚氨酯，在使用前均勻混合。噴涂前，透水混凝土表面務必干燥，如存在局部未干燥部位，不能進行保護劑噴涂，避免出現因水漬影響最終均勻噴涂的效果。
圖7 表面保護劑噴涂
4 結果檢驗
4.1 表觀與平整度
完工后的透水混凝土路面觀感質量較好，顏色均勻，表面無顆粒脫落現象，具有良好的視覺效果，如圖8所示。采用3m直尺法進行了平整度檢測，所測6組數據的平均值為3.4mm，滿足相應路面的平整度要求。
圖8 完工后效果
4.2 強度與透水系數
鋪筑過程中對透水混凝土進行了現場取樣，成型了用以檢驗強度、孔隙率、透水系數的試件，其中在28d齡期時測試預留試件抗壓強度與透水系數，試驗結果見表5。
表5 透水混凝土性能檢驗結果
測試結果表明：透水混凝土上面層與下面層混凝土強度均大于C20抗壓強度標準值，透水系數大于1.0mm/s，符合設計預期。
此外，為檢驗路面透水性能的保持情況，在路面完工3個月后對透水混凝土路面進行了透水系數測試，所測13組數據的平均值為1.33mm/s，路面雨天無積水，表明該工程透水路面的透水性能保持良好。
5 結語
隨著各級政府大力推進海綿城市的建設，裝飾型透水混凝土因其在具備透水性能的基礎上，擁有裝飾美觀的視覺效果，在園林景觀公園、小區道路、大型廣場展覽會館場地、校園地面等的領域更易受到客戶青睞，有著廣闊的應用前景。本文所提供的裝飾型透水混凝土的生產和施工方法，不僅能保證混凝土的透水性能和力學性能，還能實現美觀的裝飾效果，可供同行參考。
參考文獻：
[1]石云興，霍亮，戢文占，等.奧運公園露骨料透水路面的混凝土施工技術[J].混凝土，2008（07）：103-105.
[2]王寶松，葉奮，朱天同.基于正交設計法的透水混凝土人行道面在世博園區的應用研究[A].2008年學術交流會中國公路學會道路工程分會[C].2008.
[3]張賢超，尹健，池漪.透水混凝土性能研究綜述[J].混凝土，2010（12）：47-50.
