基于海绵城市建设的透水混凝土应用研究

张振明，王馨语，刘玉清

（信阳职业技术学院，河南 信阳 464000）

人类作为整个大自然的一部分，自然灾害能够对整个人类有很大的影响，在城市中出现频率最高的灾害影响就是面临强降雨带来的暴雨和洪水。在我国经济高速发展的情况下，城市化建设已经成为我国必经的发展道路之一，但是面临着许多地区长时间的降雨，给城市的安全和排水系统带来很大的压力。在频繁的降雨之后城市会出现大面积的积水，甚至内部排水系统崩溃、水体发黑发臭等状况，而为了解决这些问题，我国城市建设系统中需要采用全新的海绵城市应用理念来面对雨水和洪水的危害。目前，传统的混凝土路面已经不能解决雨水和洪水产生的大量积水这一问题，而透水混凝土的应用能够在一定程度上增加城市的排水量，使得雨水和洪水在这样技术的应用之下得到一定的缓解，降低了城市面对自然灾害的压力。

1 透水混凝土的概念和主要构成

在知道混凝土技术如何在海绵体城市中使用前，首先要了解透水混凝土的整体概念。透水混凝土主要是使用一种单一并且不连续的骨料形成的多孔混凝土。与传统的混凝土相比，具有较多的、连通的空隙，这样就能够增加水的穿透性和流动性，平均每立方米的透水混凝土能够透过200L 的水。在大面积的透水混凝土替代传统混凝土的使用下，整个城市的暴雨洪水灾害就能够得到很大的缓解，并且城市还可以采取相应的回收措施将从路面透过的雨水收集起来，一方面保证了城市抵抗洪水和雨水的安全性；另一方面也增加了城市水资源的可利用率。

透水混凝土与一般混凝土有所不同，其主要使用胶结材、骨料、增强剂和其他外加剂等，与相对应量的水混合，然后硬化形成具有透水性的混凝土，其中使用的胶结材包括水泥、矿物掺和料、有机胶结材等。同时，硅酸盐水泥也能在透水混凝土中担任重要的角色，其本身混合后的硬化强度能够保证耐用，并保持良好的透水性。粗骨料的选择应当控制颗粒直径在25mm 以上，包括碎石、浮石、陶粒等都是属于粗骨料的选择范围。透水混凝土中使用的外加剂可以使用减水剂、着色剂、消石灰等，这些外加剂比较常见，但是性能需要保持稳定，目的是能够对透水混凝土的整体性能和硬化结构有一定的维持作用，更大程度地保持混凝土路面的美观性和耐透水性。

2 透水混凝土在海绵城市建设中的 重要作用

传统的城市设施建设中人们会采用专业的人行道设计，其中使用的建筑材料整体质量十分良好，人行道中地砖面和下水道能够达到固定的排水量，在一定的降雨量下，其能够保证城市范围内的排水量正常。但是当出现大规模的降雨或暴雨情况时，传统的人行道由于无法承受超负荷的积水和排水需求，于是很容易出现路面部分塌陷或大规模积水的情况，十分不利于城市居民的出行与交通的正常运行。因此，普及使用透水混凝土，对海绵城市建设具有十分重要的作用。面对较强的暴雨，透水混凝土因具有强大的透水功能，也能够很好的消化暴雨所产生的积水，并且雨后的路面也不容易发生漫射和反射。这主要是由于透水混凝土具有以下作用：

2.1 透水功能十分强大

透水混凝土顾名思义是具有强大的排水和透水功能的特种混凝土，即使在路面面临着较大的排水压力和积水状况时，透水混凝土也能够及时将产生的积水排出，缓解整个路面的积水压力，进一步保证了整个地下水资源的循环和补给。与此同时，也防止了地面沉降、塌陷、滑坡等危险情况的发生，降低整个城市地下管道排泄积水的压力，能够给城市现代化建设带来许多积极的影响。

2.2 外观颜色丰富多样

普通的混凝土只有单一的颜色，而透水混凝土可以与多样颜色的无机颜料相融合，形成颜色各异并且丰富多彩的彩色透水混凝土。在城市现代化建设的过程中，如果需要使用彩色混凝土，那么透水混凝土就能够满足这样的要求。透水混凝土作为城市建设的重要组成部分，不仅能够在城市建设的外观上发挥一定的作用，同时也改善了城市建设的环境，创造出更加美观、耐用、透水性更强的路面和建筑。

2.3 不容易产生漫射和反射

普通的混凝土路面在雨后大面积积水的情况下很容易产生漫射和反射现象，对行人和车辆均有一定程度的影响，情况严重时可能会使行人与司机产生晕眩和眩光的不良反应，随之可能引发交通事故。为避免传统混凝土在积水时对整个路面和交通的负面影响，使用透水混凝土很大程度上解决了这样的困扰。由于透水混凝土具有独特的蜂窝状、连通的孔洞结构，在实现透水性的同时，也能够解决漫射和反射的不良问题，进一步保证了路面上行人与交通安全。

3 透水混凝土使用过程中存在的问题

现在许多城市建设过程中的透水混凝土应用还存在一些问题，包括透水混凝土的耐腐蚀度和抗弯曲变形能力，与传统混凝土相比还有一定的差距，所以需要不断改善透水混凝土的使用性能，将新的实用技术融合到目前的应用技术中。这就需要在保证透水混凝土孔洞直径的情况下也能够优化其耐腐蚀度和抗弯曲能力。由于透水混凝土在道路基础设施中的发展十分缓慢，应用范围不广，即便许多地区降水量较多的城市依然在使用传统的混凝土。然而，由于不同地区的气候和自然条件差异很大，所以透水混凝土的使用并不普遍，其对一些降雨量较大的城市有很大的作用，但是如果降雨量较少的城市使用此类混凝土并没有发挥其关键的作用。因此，应根据建设环境，来合理地选择不同特性的混凝土。

4 如何将透水混凝土技术应用到现 代城市的建设中

4.1 了解地区和工程建设的特点

在进行透水混凝土的使用之前，需要了解整个城市是否符合此项建设的实际情况。特别是经常出现大雨或暴雨的情况下，城市的路面工程是否需要满足对雨水吸纳、储存、排放的要求。而对降水较少的城市路面，此类透水性混凝土材料就不是十分的必要。所以在进行透水混凝土的使用前不仅需要明确建设目标，还有考察气候水文等条件。

4.2 在施工之前做好材料的选择和准备

在进行透水混凝土工程的具体施工之前，一项重要的工作就是确定使用的透水混凝土的具体类型，因为透水混凝土中包含了透水混凝土、彩色透水混凝土、无砂透水混凝土、碎石透水混凝土等。不同类型的透水混凝土施工厚度也有所不同，其中彩色透水混凝土的厚度可以做到10cm，透水混凝土的厚度为17cm，无砂透水混凝土的厚度为15cm，碎石彩色混凝土的厚度为12cm。透水混凝土类型的选择，需要根据城市建设的具体特点和实际状况进行选择，尽可能地符合城市建设的实际标准，为满足城市路面的施工要求做准备。

一般在透水混凝土的原材料选择上也有一定的要求，例如，使用的水泥应该是符合42.5R 的硅酸盐水泥，这样才能保证整个工程建设的质量和标准。而其中的碎石就需要使用反击破碎石，这样整个路面的碎石含量才能有保证。还有混凝土路面使用的混合料必须选择合适的凝结剂，这样才能够确保整个混凝土路面的实际硬化强度达到要求。

4.3 严格控制施工过程

在进行透水混凝土施工过程中，需要保证透水混凝土原材料的比例和施工工艺都严格符合相关规定和标准，所以在施工之前相关人员需要对整个施工材料和工艺流程进行检查和确认，并在较短的时间内完成混凝土的施工。在透水混凝土的施工过程中，需要做好隔离剂的涂抹工作，施工的厚度必须严格按照图纸所规定的厚度进行铺设，这样才能够保证整个透水混凝土的施工符合相关要求和标准。同时在施工环境温度恶劣的情况下，也需要注意一些问题，如当温度低于零下5℃或者高于35℃时，需要注意彩色透水混凝土的铺设工艺和材料标准。

4.4 路面的养护

在适宜的透水混凝土路面施工完成之后，则需要检查混凝土的路面铺设是否符合验收标准，在确定验收状况符合标准之后，同时需要完善混凝土施工后各个环节的检查与维护。在后续的透水混凝土使用过程中，一旦出现问题需要相关部门及时进行路面的维护和检修，这样才能保证整个混凝土路面能够持续、长期的使用，进一步增加其使用寿命。在日常使用和养护过程中，相关专业人员需要对路面可能出现的问题进行反复的模拟和实践，确保透水混凝土的使用状况保持良好。当路面出现异常情况时，专业工作人员应及时提出正确处理方案和措施，并需要进一步提高整个路面的养护手段和工艺标准。

5 结语

通过以上研究发现，透水混凝土在海绵城市建设中的应用十分重要，并且能够在疏通雨水洪流同时，提升城市生活的舒适性以及改善交通状况。同时相关专业人员仍然需要不断完善和解决透水混凝土目前存在的问题，然后再与实际的施工技术相结合，解决当前透水混凝土使用上的一些缺陷，进而提高透水混凝土的适用性和耐久性，为我国城市现代化建设的发展和进步提供有力的支持和帮助。