透水混凝土在海绵城市道路建设中的应用

杨华栋，史立红

（泰安山水建业混凝土有限公司，山东泰安271000）

透水混凝土在海绵城市道路建设中的应用

杨华栋，史立红

（泰安山水建业混凝土有限公司，山东泰安271000）

本文从透水混凝土的定义、性能特点方面展开论述，从原材料的选用、配合比设计、生产运输、施工养护等方面讨论了彩色透水混凝土质量控制的要点和方法。透水混凝土符合海绵城市建设道路铺设要求，能够助力海绵城市建设。

透水混凝土；配比；施工；应用

随着我国城镇化建设步伐的加快，海绵城市成为一个新的工程热点。在海绵城市路面建设中，采用透水混凝土，下雨时，雨水通过透水混凝土的孔隙，下渗至场地内部后进行收集，有效补充地下水；当天气干燥时，地下水可以通过透水混凝土孔隙蒸发至地表，调节地表温湿度，缓解城市干燥化，有利于维护生态平衡，保护环境。透水混凝土因独特的结构性能，有了广阔的发展空间，符合海绵城市道路铺设标准，满足对现代生态环境的打造。

1 透水混凝土的定义及性能特点

1.1 透水混凝土的定义

透水混凝土也称多孔混凝土，由单一级配骨料、胶凝材料、水及添加剂等经一定比例拌制而成的一种有较大连续空隙的轻质混凝土制品，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成空穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。

1.2 透水混凝土的特点

（1）透水性。透水混凝土拥有15%～25% 的空隙，透水速度快，可以减轻市政排水设施负担。

（2）高承载力。透水混凝土的28 天强度能够达到C20～C25的承载标准，高于一般透水砖的承载力。

（3）良好的装饰效果。透水混凝土可拥有多种色彩配方，能够根据工程要求实现不同的图案和色彩，具有一定的装饰效果，同时满足生态环境要求。

根据资料及其他选煤厂的生产经验，煤泥浮选药剂成本为4元/t；人工费为1.25元/t；辅助材料费3.0元/t；电费7.52元/t；其他费用(含折旧费等)10元/t。煤泥浮选总加工成本为25.77元/t。

（4）抗冻融性。因透水混凝土孔隙率大，比一般的混凝土路面有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响而发生路面断裂。

（2）运输：采用翻斗运输车，新拌制的混凝土出机到施工现场，运输时间不能超过30 分钟，要对混凝土拌合物进行覆盖，保持拌合物的湿度。

（1）色谱条件：色谱柱为Sapphire C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相为乙腈-水（32∶68）；体积流量1 mL/min；进样体积10 μL；漂移管温度40 ℃；氮气压力360 kPa。

（4）时间控制：拌合物从搅拌机出料后运至施工地点进行摊铺压实，直至浇筑完毕的允许最长时间，拌合物出机到浇筑的时间控制符合 CJJ134—2009 标准要求。

2 透水混凝土的制备

2.1 原材料选用

本文所用材料均为实际生产用原材，为实现节能环保，满足透水混凝土的经济性和工作性，在配比设计中还掺入一定的矿物掺合料、外加剂；为适应建筑个性要求的图案和颜色，掺入一定比例的颜料及胶黏剂。

（1）水泥：选用质量稳定的山东泰西水泥有限公司生产的“米山”牌 P·O42.5水泥。该水泥熟料含量多、需水量小，其技术指标许符合 GB175—2007《通用硅酸盐水泥》标准要求。

（2）碎石：选用当地石料厂生产的5～10mm 碎石，洁净，级配良好，无碱活性，利用碎石间的相互搭接构建骨架，形成透水混凝土所需孔隙。技术指标符合JGJ52—2006《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》标准要求。

可得,如图3所示,单个子载波的频谱示意图,通过各个频率相等的子载波则构成了OFDM频谱,将子信道中的数字信号进行相同或者不同调制方式的调制后,其子载波所含的载波信号频率谱是相同的。

（6）胶黏剂：生产厂家为山东华迪建筑科技有限公司。

（4）外加剂：采用聚羧酸系高效减水剂，生产厂家为天津众方德，减水剂的加入能有效减少单方混凝土用水量，增加浆体的粘聚性、包裹性及耐久性，其性能指标符合 GB 8076—2008《混凝土外加剂》标准要求。

提出的DG-SHGR路由主要解决图1所示的两个问题:局部最小问题和空洞边界拥塞问题。DG-SHGR路由先检测空洞,然后再选择能避开空洞的路由传输数据包。具体而言,DG-SHGR路由主要由空洞检测、空洞信息传输以及数据转发3个阶段构成。

（3）矿物掺合料：矿粉为山东肥城石横特钢厂生产的 S95级磨细矿渣粉，其性能指标符合 GB/T18046—2008《水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》标准要求。 粉煤灰为山东肥城石横电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，其性能指标符合 GB/T1596—2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》标准要求。

（7）拌合用水：地下井水。

3 配合比确定及试验方法

根据 CJJ/T135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》、JGJ55—2011《普通混凝土配合比设计规程》的规定，通过试验确定透水混凝土配合比。

不稳定系数：MLAA-22的不稳定系数是52.18，当1个蛋白质的不稳定系数>40时，提示该蛋白质不稳定，因此提示MLAA-22在体内不稳定。

3.1 配比确定

配比按照透水混凝土要求的空隙率来确定，选取目标空隙率为15%。水胶比在 0.25～0.40 之间，在此选用水胶比为 0.30；以W/C=0.30 为基准参数进行对照试验。根据碎石的紧密堆积密度确定单方石子用量，再根据试配进行修正。配合比数据见表1。

（5）颜料：为起到一定的装饰效果，赋予透水混凝土一定的色彩，采用上海一诺颜料有限公司生产的申虹颜料——合成氧化铁黄，型号313。

表1 计算配合比 kg/m3

3.2 调整配合比

试验结果见表 4。通过试验发现，配制的透水混凝土强度满足 C20 级强度要求。配制混凝土所用骨料必须洁净，单级配骨料由于自身堆积孔隙率较大，使生产的混凝土孔隙率也相对较大，透水率也随之增大；单级配的骨料，在用水量一定的情况下，若降低胶凝材料用量，则生产的混凝土孔隙率与透水率增大，强度随着透水率的提高而降低，可见，透水混凝土的强度与透水率是相互制约的，配制透水混凝土时要二者兼顾；透水混凝土的颜色根据工程需求确定颜料掺加比例，以此来确定最佳的配比。

表2 调整后配合比 kg/m3

3.3 试配

取水胶比 W/C=0.30，按照水胶比增加和减少0.05，确定另外两个配合比（见表3），拌合物30L，拌合物各项性能良好，满足工地施工要求。留置相应的混凝土试件，其中抗压试块、孔隙率测定试块均采用150mm×150mm×150mm，养护至一定龄期，测定 7天及28 天强度及孔隙率。

表3 试配混凝土的配合比kg/m3

3.4 检测依据

孔隙率测定方法、透水系数测定方法步骤按照 CJJ134—2009 执行；抗压强度测试按照 GB/T50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》执行。

选择AI-2活性变化趋势明显的28份标本送检，所有送检样本中均检出了表葡菌中有luxS表达；治疗前高于正常对照组（P＜0.05），治疗后luxS表达下降，与治疗前相比（P＜0.05）；治疗后与正常对照组差异无统计学意义（P＞0.05），见图5。

4 试验结果分析

试拌后混凝土发现 W/C=0.30 时塑性偏大，其它指标良好，将外加剂掺量由原来的2.0% 调整为1.7%，从而使坍落度由原来的50mm 调整为30mm。再次试拌后效果良好。确定调整后配合比，见表2。

表4 试验结果

5 搅拌及运输

（1）搅拌：采用强制式搅拌机，先将骨料和50%的用水量加入搅拌机拌合30s，再加入胶凝材料及外加剂等材料拌合 40s，最后加入剩余用水量拌合50s 以上。

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（3）调度：根据施工情况，合理安排发车时间，避免压车和等待时间过长。

（5）高散热性。透水混凝土的孔隙多、密度低，这种特有的空隙结构，能够使地下温度有效的传入地面，展现出良好的散热性。

上个世纪九十年代，人们就开始追逐“家庭影院”的概念，打造独属于自己的影院级观影体验。随着居民收入的不断提高与彩电行业的加速发展，打造大屏化观影体验已经成为非常轻松的事。

（5）混凝土生产前后注意事项：透水混凝土生产前、后均需用清水将搅拌机清洗干净。非连续生产时，利用间歇时间及时冲洗搅拌机，搅拌机内不留硬化物料。

（6）施工现场协调：施工现场要配备技术人员及现场调度，检查混凝土质量，及时跟施工方协调，保证施工顺畅，并及时反馈现浇混凝土的质量状况，以便及时调整。

6 施工与养护事项

（1）透水混凝土拌合物应摊铺均匀，基层应洒水湿润，平整度与排水坡度应符合要求，松铺系数1.1。

（2）透水混凝土沿着短边方向依次进行分段摊铺，具体摊铺尺寸按现场实际情况确定。浇筑分层厚度不大于300mm，用括尺找准平整度和控制一定的泛水度，然后用平板振动器或人工捣实，不宜采用高频振荡器，最后用抹和机抹平，抹和时不能有明水。

（3）摊铺结束后，经检验标高、平整度达到要求后，须立即覆盖塑料薄膜进行养护，以保持充足的水分，洒水养护时间不少于14天。

1)液化石油气的特性：液态密度：580kg/m3；气态密度：2.35kg/m3；气态相对密度：1.686；引燃温度：426～537℃；爆炸上限：[V(能发生爆炸的气体体积)/V(含有能爆炸气体的气体混合物总体积)]：9.5%；爆炸下限：V/V：1.5%；燃烧值：45.22～50.23MJ/kg。

（4）冬季及夏季气温超过32℃ 时，不得施工。

（5）雨季施工应做好防雨和排水工作，并及时用防水布覆盖已浇筑的混凝土。

7 结束语

在具体的海绵城市道路建设中，由于施工部位不同，对骨料粒径有不同的要求，本次试验出具的配合比仅适用于面层透水混凝土施工。采用透水混凝土可促进城市道路朝着生态化、环保化方向的发展，在海绵城市道路建设中将起到至关重要的作用。

杨华栋（1978—），男，公司总工，高级工程师，主要从事预拌混凝土的生产及施工方面的研究。

［通讯地址］山东省泰安市岱岳区青春创业园希望路路西泰安山水建业混凝土有限公司（271000）