园路工程中透水性混凝土施工技术应用探讨

陈旭伟

（福建大地市政园林工程有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

现阶段，我国透水性混凝土广泛应用于市政道路、地下建筑、园林工程以及新型体育场地等多种建筑工程施工中，对保护城市环境、调节区域气候、保持生态平衡起到了重要的促进作用。透水性混凝土材料适合用于混凝土路面、护坡等，具有排水、抗滑、吸音、降噪、渗水等优点，改善地表自然生态循环，利于行车交通安全，保护生活环境，有效避免大规模城市化建设带来的负面影响。

1 工程案例

本工程位于石狮市永宁镇黄金海岸，景观面积约为9031㎡，本项目的园路工程采用透水性混凝土材料施工，该院路工程施工实践证明，透水性混凝土是一种新型多功能铺装材料。

2 透水性混凝土概述

2.1 透水性混凝土特点

透水混凝土的空隙率是15～25%，是由水泥、骨料、水以及外加剂组成。透水性混凝土是一种采用常规方法搅拌不含细骨料的混凝土，是由粗骨料表面包覆薄层胶凝材料，黏结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构的常用建筑材料。相对于普通混凝土，透水性混凝土具有质量轻、密度小、孔隙率大，透水透气、导热系数小、无细骨料，运输及施工成本低等多种优势。透水混凝土特别适合应用于城市园林、小区、学校、广场等场地的道路铺装或者路面施工。透水性混凝土根据组成材料的不同，可以分三种类型水泥透水性混凝土、高分子透水性混凝土和烧结透水性混凝土制品。

2.2 透水性混凝土性能

2.2.1 透水性

透水性混凝土的透水性能一般在120～320升/㎡/min（2～5.3mm/s）范围，最高超过700升/㎡/min（12mm/s）。防止空隙被灰土和杂物堵塞，需要定期养护、清扫维持良好的透水性能。

2.2.2 新拌性能

新拌性能的坍落度较低，一般在20～50mm，不适合采用泵送。透水性混凝土工作性损失较快，通常需要缓凝。表观容重，强度与空隙率密切相关，一般以单位体积重量控制新拌透水混凝土的质量。

2.2.3 硬化性能

硬化性能，抗压强度是3.5～28MPa，抗折强度为1～3.5MPa，表观容重1600～2000 kg/m3。干缩约0.002，是普通混凝土的一半，10天内干缩50%～80%。

2.2.4 耐久性

耐久性，水泥浆引气避免上冻，利用快速排水实现整体抗冻性，不适合进行快速冻融试验。因为薄弱的耐磨性，路面不适合进行机械铲雪操作。其它方面的耐久性如抗酸、抗腐蚀等，和普通混凝土一样，需要添加矿物掺合料保证相关性能。

3 透水性混凝土配合比设计

透水性混凝土的配合比设计，充分考虑其孔隙率和结构特征，通常按照1m³混凝土的体积主要由骨料堆积形成。水泥浆包裹骨料颗粒表面，互相粘结起来形成整体，透水性混凝土不需要填充骨料之间的空隙。1m³透水性混凝土的重量由骨料的堆积密度、单方水泥用量以及用水量构成，其重量大约是1600～2lOOkg。透水性混凝土的配合比可以按照该计算方法初步确定。

3.1 骨料用量

透水性混凝土的骨架通常采用单粒级或者间断粒级的粗骨料，1m³透水性混凝土的骨料总量根据骨料的紧密堆积密度的数值计算，大约1200～1400kg，骨料用量上以粗骨料为主，细骨料量应低于20%。

3.2 水泥用量

透水性混凝土的水泥宜采用硅酸盐水泥，大量工程实践证明，在满足最佳用水量的情况下，合理控制水泥用量，达到骨料水泥浆膜层的稠度、厚度，有效地满足透水性混凝土的强度要求。透水性混凝土的水泥用量需要严格控制在合理范围之内，如水泥用量过大，骨料浆体增多，会降低混凝土的孔隙率和透水性。另外，需要关注所用骨料的粒径，粒径大小也直接关系到水泥的用量。施工中如果骨料的粒径偏小，造成骨料的表面积比较大，需要灵活增加水泥用量。通常水泥用量控制在250～350kg/m³范围内。

3.3 水灰比

水灰比直接影响透水混凝土的强度和施工的透水性。透水性混凝土的水灰比和水泥用量有关，需要严格控制水灰比的波动范围。骨料和水泥用量采用最佳水灰比，利于透水性混凝土达到最大的极限抗压强度。当水灰比低于最佳水灰比时，水泥浆不易均匀地包裹骨料颗粒，混凝土无法满足需要工作强度和密度，不利于保证混凝土质量。但水灰比高于最佳比值时，容易产生离析，水泥浆无法包裹骨料颗粒，不能形成均匀的混凝土，不利于其透水性和强度。因此，透水性混凝土的水灰比0.20～0.35比较合适[1]。拌合水采用干净的水，1m³透水性混凝土的用水量宜控制在80～120kg/m³。

3.4 试配检验

透水性混凝土拌合物的干硬程度衡量指标采用VB稠度，VB宜在10～20s之内。初步确定混凝土配合比、测定拌合物，可验证透水性混凝土配合比的合理性。然后，根据设计的配合比在试验室内制作试块，严格按标准方法进行试块养护，测定28d后混凝土达到的强度后，最终确定合理的混凝土配合比。

4 施工技术

4.1 基底清理

清理基底、基岩面，人工清除基岩表面残留的建筑垃圾，然后用压缩空气吹干净基底面的灰尘、小颗粒、石渣等，也可用清水冲洗。基地清理干净后，及时进行混凝土的浇筑，避免灰尘再次污染基地。

4.2 模板支护

因为透水性混凝土的孔隙大、密度小、重量轻对模板压力小，仅是普通混凝土的1/3，模板支护可用五夹板、竹胶板或钢板等。模板设计时，混凝土侧压力可按47～50MPa计算，计算中需要验算模板的强度和挠度。

4.3 混凝土搅拌

透水性混凝土的搅拌方法有预拌水泥浆法、一次全部倒入法以及包裹粗集料法。园路工程可采用包裹粗集料法，按照合理的混凝土配合比，在搅拌机中先投料碎石、水和外加剂等搅拌30 s后，再投入水泥持续搅拌3min 。

4.4 混凝土运输

透水性混凝土的坍落度较小，运输宜采用翻斗汽车，把搅拌均匀的透水性混凝土运到施工现场，卸在园路工程的指定堆放位置，再在园路上摊铺混凝土。

4.5 混凝土浇筑

透水性混凝土的自由下落高度由骨料大小决定。采用单一级配的骨料粒径较小，混凝土的自由下落高度较大，不易产生离析现象；如骨料较粗，下落时混凝土容易产生离析现象，所以要合理控制自由下落高度。工程实践经验证明，骨料粒径适宜为10～30 mm ，其自由下落高度约1.5m 。透水性混凝土逐层浇筑，施工厚度约200～300 mm。

4.6 混凝土压密

透水性混凝土中胶凝材料含量较少，浇筑施工过程无需强烈振捣。如高频振捣器振捣混凝土，容易沉浆造成底部过密，影响混凝土的透水性，适合利用压路机压密（如图1所示）。透水性混凝土碾压次数直接影响其透水性，在压路机压密时，合理控制碾压遍数，压密两遍即可达到施工质量要求。如果施工不采用压路机碾压，混凝土可能过于松散，抗压强度无法满足施工要求。

图1 混凝土压密

4.7 混凝土养护

透水性混凝土最早受荷时间直接关系到后期的拆模时间和养护等。透水性混凝土的养护工作内容主要是保湿、防雨以及保暖。透水性混凝土的拆模时间早于普通混凝土拆模时间。因为透水性混凝土孔隙率大，混凝土的侧面、边缘位置暴露在空气中，水分流失速度和干燥速度很快，透水性混凝土的养护非常重要，特别是早期养护。拆模后立即覆盖保湿，防止其中的水分流失。透水性混凝土在浇筑后1d开始进行养护工作，定期洒水保湿。当工程在干热天气施工时，在混凝土浇筑后8h 开始养护工作，防止混凝土的早期失水。透水性混凝土的保湿养护时间为3～7d，每天洒水4 次以上。洒水养护时，在距离混凝土2～3m 处从上往下散射水洒水[2]，禁止压力过高的水流直冲浇筑表面（如图2所示）。养护工作还要做好防雨措施，特别注意防止暴雨冲刷，暴雨会冲刷带走浇筑面水泥浆，影响混凝土的施工质量。冬季时，在混凝土保湿的基础上，加强保暖养护，保证透水性混凝土稳定合理的养护温度，冬季养护温度宜控制在5℃以上。

图2 混凝土成品养护

5 质量控制

透水性混凝土原材料质量需要严格控制，品种、规格等应符合设计要求，同时要仔细检查进场原材料的质量合格证书、检验报告等。验收合格的混凝土原材料，方可进入施工场地投入生产。碎石的堆放场地硬化处理，防止堆放场地和周围环境对骨料造成的污染，无法满足透水性混凝土的施工要求[3]。透水性混凝土按照合理的配合比进行计算，确定准确的材料用量，严格遵循施工规范的投料工序，进行投料生产，严格控制透水性混凝土的搅拌时间。透水性混凝土的强度、厚度、透水性、施工范围等符合设计要求，施工顶面标高、平整度等允许偏差、检验数量和方法应符合下表的规定（如表1所示）。

表1 透水性混凝土施工允许偏差、检验数量和方法

6 结语

透水性混凝土是一种新型生态环保的建筑材料，非常具有应用价值。本文结合工程案例介绍了透水性混凝土的特点、性能和配合比设计，阐述了其施工技术、混凝土养护方法以及质量控制措施。工程实践证明，透水性混凝土技术是实现园路使用要求和排水问题的最佳方案，在道路铺设的方向有很大应用空间。