彩色透水混凝土生产及施工工艺研究

梁宏业

（钦州华润勒沟混凝土有限公司，广西钦州 535008）

0 引言

彩色透水混凝土属于多孔混凝土，其内部孔隙具有连续性的特点，需要选择特定粒径范围的集料、水泥、水、添加剂和颜料进行生产，且混合比例也具有特殊性，这也使得其生产难度有所增加。如果在生产过程中流程不合理，技术要点落实不到位，很有可能会使其后续应用效果下降，难以充分发挥彩色透水混凝土的优越性能。彩色透水混凝土表观密度应当控制在1600～2100kg/m3，28d抗压强度应当控制在10MPa～40MPa，抗折强度应保持在2MPa～7MPa，透水系数超过每秒0.5mm，有效孔隙率保持为18%～22%。相关人员需要结合彩色透水混凝土的特性要求以及工程需求对其进行合理配比，落实生产和施工环节要点，提升应用效益。

1 彩色透水混凝土设计要点

彩色透水混凝土彩色混凝土一般会应用在各类道路工程中，在设计时需要对当地的自然环境以及交通情况进行综合，通常会利用两层设计的模式进行设计调整，在原有透水混凝土底层增加彩色面层。两层透水混凝土在设计过程中厚度和粒径均存在一定差异，下层粗厚、上层细薄是常用的设计方式。例如在某森林公园进行设计时其底层厚度为8cm，原色透水混凝土的粒径尺寸在10～20mm，面层厚度为40cm，其粒径尺寸在6～8mm。通过该种设计模式能够强化底层的牢固性，提升道路表层的美观程度，充分发挥其透水性优势。

2 彩色透水混凝土生产流程

2.1 生产材料选择

2.1.1 水泥

水泥是彩色透水混凝土生产所需要使用的主要原材料之一，要求其选择符合国家要求的硅酸盐水泥，如果在颜色方面存在需求应当使用白水泥[1]。水泥强度会直接影响最终产品强度，需要利用配比实验的方式对水泥品种进行优化，将彩色透水混凝土色彩要求、强度指标以及透水系数标准作为优化基础。表1为水泥不同龄期的抗压和抗折强度。

表1 水泥不同龄期强度

2.1.2 集料

集料在彩色透水混凝土生产中也是主要的影响因素，要求其具有质地坚硬的优势，耐久性强，并且外部决定不存在其他杂质，含泥量需要控制在0.5%以内。集料堆积密度应当超过1350kg/m3，压碎值应当在15%以内，根据具体的需求选择合适粒径的集料，如6～8mm、5～10mm、10～20mm、10～24mm等。

2.1.3 水

在对彩色透水混凝土进行搅拌时需要选择干净水源，一般情况下会选择自来水，如果所使用的水源属于非自来水，需要对其进行净化处理在符合施工标准后应用在混凝土搅拌过程中。在水中硫酸盐含量应当控制在0.0027mg/mm3以下，pH应当在4以上，含盐量应当在0.005mg/mm3以下，以此来保证混凝土搅拌效果。

2.1.4 添加剂

添加剂是强化彩色透水混凝土性能的主要原材料，为了能够提高混凝土的保水性能以及强度水平，需要挑选合适的添加剂放入其中。常用的有机材料为苯丙乳液，无机材料为无定型二氧化硅。当前常见的增强剂普遍属于粉状，在配比试验过程中结合拌和物性能水平、强度指标以及透水指标适当增加增强剂。

2.1.5 颜料

彩色透水混凝土的颜色可以进行调整，这也是其美观性的主要影响要素，在挑选颜料时应当确保其不存在毒性作用，也不会给周围环境造成污染，可以将浓缩无机颜料作为主要的选择来源。常用的颜色包括浅红色、绿色以及蓝色等，根据工程建设需求挑选合适的颜色。

2.2 彩色透水混凝土配比

2.2.1 水胶比

在确定水胶比时需要对其28d抗压强度以及透水系数进行分析，以二者为基础综合判断水胶比的具体情况。28d抗压强度应当在C20以上，水胶比则是影响强度的重要因素，需要将其保持在0.2～0.4，实际数值结合抗压强度要求进行调整。如果水胶比过小则使其无法对骨料外部进行包裹，胶结层较薄，并且无法形成连续状态，从而影响彩色透水混凝土的强度。当水胶比过大时，水泥浆液会出现离析脱落的现象，骨料以及胶结层之间无法做到均匀结合，导致混凝土强度水平下降。因此合适的水胶比可以确保胶结料以及骨料进行有机结合，保证其处于均匀状态，防止出现离析现象，让其内部小孔结构处于连续状态，尽可能强化混凝土强度，保证其可以达到40MPa～50MPa[2]。

2.2.2 添加剂占比

添加剂的使用量需要结合冻融指标、碳化指标以及耐磨指标进行综合分析，保证添加剂使用的合理性。颜料在彩色透水混凝土占比应当在5%～10%，添加剂占比应当控制在0.5%～1.5%。

2.2.3 原料配比

彩色透水混凝土集灰比、水灰比及单位体积的水泥用量由透水性水泥混凝土的透水系数、强度和空隙率通过混凝土试配来确定。通过对以往工程经验进行分析，在对其进行原料配比时应当保证每立方米水泥用量在350～450kg，水灰比控制在0.25～0.35。合理的原料配比可以确保其生产质量符合预期要求，需要相关人员可以结合工程建设要求通过不断试验的方式调整原料配比，确保可以提高彩色透水混凝土的应用效果[3]。

2.3 生产制备

在生产时为了能够减少成本投入，会选择将彩色透水混凝土底层设置为素色层，不在其中加入颜料，面层则通过加入颜料的方式形成各种不同类型的色彩。在生产时会将强制式搅拌机作为主要的生产设备，应当对设备进行清洁，先在其中倒入骨料、水泥以及水进行搅拌，搅拌时间在4～6min，将所有搅拌材料废弃之后进入正式的生产环节。素色层在生产加工过程中，碎石的粒径通常在5～13mm，将碎石，水泥以及增强剂共同混合在一起搅拌，搅拌时间应当在30s以上。在搅拌完毕后放入水，水量为拌和用水量的50%～80%，根据具体的拌和状态选择是否加入剩下的水，整体搅拌时间应控制为3min。在彩色面层制备过程中碎石粒径控制在2.5～5mm，或者选择粒径在5～10mm的碎石。为了确保颜色的牢固以及均匀程度，应当将碎石和颜料粉共同混合在一起进行搅拌，搅拌时间为30s左右，之后在其中放入水泥以及增强剂继续搅拌，搅拌时间为30s左右。在加水时按照素色层的加水方式调整用水量，整体搅拌时间应控制为3min[4]。

3 彩色透水混凝土施工工艺要点

彩色透水混凝土施工流程如图1所示。

图1 彩色透水混凝土施工流程

3.1 运输

彩色透水混凝土的初凝时间会影响运输时间与运输距离，通常情况下，运输时间需要保持在10～60min[5]。由于在施工时会受到外部环境因素的影响，需要重视减少气候环境带来的不利影响，特别是在低温天气应当做好保温管理，对彩色透水混凝土实施封闭保管，避免出现水分蒸发过多。

3.2 摊铺

在摊铺彩色透水混凝土前需要选择某一区域进行尝试摊铺，对摊铺工艺的参数进行确定，在合适之后可以选择大范围摊铺。在摊铺时松铺系数是最为重要的参数之一，需要根据拌和物坍落度以及路面横坡调整系数，通常保持在1.05～1.2。在摊铺时应当由专门的工作人员负责对车辆进行指挥，要求其可以以均匀的方式卸料，在摊铺宽度范围之内分成不同的料堆。在摊铺过程中要求摊铺速度、振捣速度以及整平速度处于相适应的状态，速度应当低于30m/h。摊铺作业的过程中同时进行碾压，碾压方向以纵向为主，如果发现存在接头或者模板边缘，应当从横向出发继续碾压。碾压的过程中要求轮距有一定的重叠宽度，重叠宽度保持在15～25cm，或者可以利用平板振动板长对重叠宽度进行调整，可以为板长的1/4～1/3。在摊铺时如果发现局部位置出现了缺陷问题，需要利用人工的方式对材料进行填补，在解决问题之后继续进行碾压。完成压实环节后需要使用抹光机对彩色透水混凝土的外部实施整平处理，若部分区域存在细节凹陷，抹光设备无法完全兼顾，应当通过人工的方式进行检查和整平。如果在作业过程中发生翻浆的现象，应当先进行翻挖之后再实施平整处理，抹面操作应当在4次以上[6]。

3.3 养护

彩色透水混凝土与正常的混凝土相比具有疏松多孔的特点，因此这些使其极其容易出现水分流失的现象，影响材料性能的发挥。为了防止水分大量蒸发应当做好混凝土养护，可以选择在其上方覆盖一层薄膜，并多次在其上方洒水，以此来保证混凝土的湿度水平，让表面始终保持湿润。如果在施工作业过程中外部环境温度出现了过多的变化，或者温度处于较低状态时，应当对其进行保温管理。养护时间需要在7d以上，通常情况下养护时间控制在2～4周，需要相关人员根据当地的自然环境情况选择合适的养护时间[7]。

3.4 表面处理

表面处理具体是在其成形之后在其上方添加封闭剂，一般是在成型后的3d处理，通常情况下会使用透明封闭剂，但是如果彩色透水混凝土的颜色并不均匀，或者和预期要求存在差异，应当选择彩色封闭剂，可以起到补色的作用。常用的封闭剂为双丙聚氨酯，需要利用喷涂的方式将其涂抹在表面，或者也可以利用涂刷的方式完成表面处理，能够进一步提高彩色透水混凝土的外部美观程度，延长混凝土使用时间。表面处理不应当过于滞后，否则彩色透水混凝土在外部环境的影响下很有可能出现被污染的现象。

3.5 设置伸缩缝

在养护14d之后或者当其强度超过了设计强度25%时可以设置伸缩缝，伸缩缝在设置时选择路用切割机进行作业，分别切出胀缝以及缩缝。胀缝应当贯穿上下两层，一直到达基层位置，胀缝的宽度需要保持在15～20mm，设置间隔为18～20m，在胀缝的内部需要添加泡沫棒或者嵌缝油膏，也可以选择沥青对胀缝进行处理。缩缝的深度应当根据混凝土浇筑厚度进行调整，需要在其1/3以上，缩缝宽度应当控制在5～8mm，缩缝的设置间距为5～6m[8]。

4 结语

混凝土是工程建设中所使用的主要材料之一，出于保护现有生态环境、维持系统平衡的想法，发达国家开始对透水混凝土实施深入研究，我国也于1995年研制出了新型透水混凝土。随着技术不断创新彩色透水混凝土成为重点工程建设所使用的关键材料，结合传统混凝土之间存在着较大差异，质量标准也有所提升，所选择的材料出现了变化。在生产过程中需要掌握不同生产环节的技术要点，在保证混凝土质量的同时提升其美观度，带给人以视觉美感，强化彩色透水混凝土的社会效益、生态效益以及经济效益。