海绵城市视角下透水混凝土路面耐久性研究

乔光霞

海绵城市建设是我国社会发展面临的一项重要机遇和挑战，也是解决当前新型城镇化建设中水资源短缺、水环境恶化和洪涝灾害的一个重要途径。透水混凝土路面作为海绵城市建设的一种有效且独特途径，既可满足环境保护的需要，也可以有效利用城市水资源，缓解城市热岛效应。

1 透水混凝土路面的功能

海绵城市建设的要求就是保证城市道路路面具备良好的渗透性、排水性、蓄水性、净化性等功能。其中：渗透性主要指城市道路能够保证雨水直接通过路面渗透到地下；排水性主要指透水混凝土能够对路面排水产生压力起到一定的作用，可以有效降低排水管网的压力；蓄水性主要指透水混凝土能够直接将雨水渗透到地下水内部，实现水资源的循环利用。净化性主要指透水混凝土能够有效的防止雨水中的垃圾进入到地下水中，对雨水起着一定的过滤作用。

2 提高透水混凝土路面耐久性施工措施

2.1 透水混凝土路面设计

透水混凝土路面厚度的设计应考虑水力特性（透水率、孔隙体积）和透水混凝土的力学性能（强度、弹性模量等），透水混凝土路面除了应能承载交通荷载作用外，同时还应考虑城市雨水系统的管理规划。只有综合考虑两方面因素，然后确定透水混凝土路面的厚度，这样的厚度对于城市基础设施建设才能起到有利的参考作用。在水力特性方面，需要考虑地区的年降雨量、路面的特性和路面基础土壤的特性。总径流与总的降雨量相比是偏小的，因为可能一部分雨水流入到了洼地，一部分雨水渗透进了土壤，还有一部分被地表覆盖物所拦截。径流同时也受土壤类型的影响，例如沙土、粘性土等对于径流的影响也有很大的差异。如西安大明宫国家遗址公园御道广场大面积透水混凝土工程，由于地处湿陷性黄土地区，在透水混凝土结构设计时充分考虑这一影响，在透水混凝土的下面设置了一道不透水的基层。另外，暴雨的强度也会对径流产生较大的影响，因此在进行透水混凝土路面设计时，不能简单照搬其他地区的经验，应充分考虑地区特点，结合各地水文水力特性，可针对性开展相关试验和数据的收集工作，采用系统的思维方式，考虑各种因素的综合影响，如地区降雨量、透水率、存储容量、底基层和路基土壤特性、交通荷载等，从而合理设计出适合本地特点的透水混凝土路面，保证其使用寿命。

2.2 合比的控制

材料选择完成后，需要科学设计配合比，才能为透水性混凝土耐久性提供保障。透水混凝土的透水性一般保持在2mm/s以上，满足C20的强度等级要求。某企业结合以往实验，将目标孔隙率设计为14%－18%之间。对胶凝材料进行使用，设计为350kg/m3－450kg/m3之间。在透水性混凝土中，水胶比对混凝土强度产生重要影响，和普通混凝土的不同之处在于，在透水混凝土中，水胶比较大，这种情况下，容易导致水泥难以将骨料进行包裹，从而产生离析现象，这时的连通孔隙率降低，对透水性产生一定影响。相反，如果透水混凝土中的水胶比过小，可能导致拌合物工作性降低，对施工质量带来影响，对混凝土强度的提高也会产生不利影响。针对上述内容，混凝土中水胶比设置为0.25～0.30之间。

2.3 透水混凝土路面施工

透水混凝土的施工过程也是控制其质量的一个重要方面，为保证透水混凝土路面能够达到所需强度，必须要求路面底基层和路面基础具有一定的强度，而透水率又直接受底基层和路面基础影响，为此，要通过实验合理选择底基层和路面基础。由于透水混凝土的含水量较低，因此在运输和施工过程中应注意防止水分过快流失，同时还应考虑当时气温和风速的影响。混凝土在施工过程中应用人工进行翻锹，并用铁滚筒来回压实和振捣，防止因过振而降低孔隙率，影响透水效果。振捣后的透水混凝土应设置变形缝，防止混凝土发生开裂。施工完后应及时用薄膜覆盖进行养护，养护时间至少7天以上。完工后的透水混凝土应防止土壤、岩石、油污、树叶等阻塞孔洞，阻碍水的流动，一般采用真空吸附或高压水冲洗方式进行清理。

2.4 封闭剂的喷涂

为保证透水混凝土的耐久性，在透水混凝土养护5－7d后喷涂封闭剂，该封闭剂为分包单位专利性产品，能增强美观性和耐久性，防止混凝土长时间使用后受污染而堵塞。

2.5 做好透水混凝土养护及切割伸缩缝、密封处理

因透水混凝土具有多孔隙特点，水分挥发快速。为确保摊铺施工后混凝土的正常凝结水化，应及时进行保湿养护至关重要。考虑到透水混凝土面层清洁难的问题，应采用塑料薄膜或土工布进行覆盖养护，每日进行洒水，以确保混凝土表面始终处于湿润状态，覆盖养护14天以上即可，养护期间应有专人看管，禁止一切车辆和行人通行。为防止透水混凝土道路因温差应力而开裂，摊铺施工结束后3天左右应用切割机对透水混凝土路面进行切割伸缩缝处理。

3 结语

透水混凝土作为一种适用性技术得到了普遍应用，但在规划、设计、施工、后期维护等环节应充分考虑各种因素的影响，因地制宜，就地取材，保证透水混凝土耐久性，确保透水混凝土路面使用寿命，降低成本。