城市透水混凝土施工技术研究

马穗勇

广州市市政工程机械施工有限公司 广东 广州 510000

现阶段，地下水的补给及热岛效应等问题已成为城市持续发展重要影响性因素，大多城市的降水量很大，但地下水水位却未见增长，根本原因在于城建中所选择建筑材料缺乏良好透水性及透气性。而透水混凝土作为新型施工原料之一，因具备重量轻及透水透气等特点，而被广泛用于建筑领域。因此，对透水混凝土施工技术进行研究，可在提升工程建设水平的同时，有效恢复其对环境所造成不利影响，进而促进城市良性发展。

1 透水混凝土介绍

1.1 简述

透水混凝土以单粒级别骨料作为骨架，通过在骨架上加入少量细砂浆或者过滤后的水泥，让其融合后形成新型骨架，也称作多孔混凝土。透水混凝土形式结构为蜂窝状，不仅更好印证了容量较轻、透气透水性能优等特性，而且可储存雨水以保持较好湿度、吸收一部分噪音，进而对现下部分环境问题起到缓解作用。在制备透水混凝土时，所选择骨料的粒径大小和表面的孔隙孔径有直接关系，粒径越小则孔隙的孔径就越小，这时表面就越美观平整，但透水的性能就会变弱，以这一原理为依据，可将施工分为透水基层、透水面层这两层。粒径较大骨料用于基层，而粒径较小骨料用于面层，浇筑时，在底层的表面孔隙中嵌入面层混凝土的拌合物，既可兼顾路面透水性及美观，也可固结两层结构，增加施工的整体性。不过，就透水混凝土应用而言，我国尚处在起步的阶段，对施工技术、过程等研究还不够深入，因此需加强此技术重视，通过研究解决存在缺陷及问题，以保障其能充分发挥应用优势，进而获得预想施工效果[1]。

1.2 特点

（1）透水性。在选择传统混凝土施工时，因其透水性不佳，强降雨之后会增加城市道路的积水，在积水过多情况下，会致城市的道路面临瘫痪窘境，最终严重影响到居民的生活及出行。而通过应用透水混凝土，可有效优化城市道路排水的性能，在面临排水压力增加及路面积水等情况时，部分积水能在透水混凝土孔隙作用下，进到地下的水循环中，降低排水系统压力，为居民出行质量提供保障。同时，透水混凝土可储存天然性降水并使其成为地下水，这既缓解了雨后、雪后积水等问题，增加了行车的安全性，也能保证植物有充足生存所需水分，进而实现水资源节约的目标。（2）透湿性。在城市道路出现湿度低、地面干燥等情况时，土壤中湿气可在透水混凝土孔隙作用下进到地表中，降低地面温度，提高地面的湿度。在地表的湿度较高、空气内水汽较多时，可在透水混凝土孔隙作用下，将地表上水汽、湿气吸到地下，降低空气的湿度，从而实现居住环境优化目标。（3）吸声性及降噪性。当车辆在路面行驶时，由于轮胎和空气会互相挤压，而形成了大量的噪音，但透水混凝土则可在吸声降噪方面表现出较强性能。在应用透水混凝土进行施工时，材料内孔隙可为空气流动提供一定空间，在轮胎和空气互相挤压时，会产生更小的噪声。另外，由于透水混凝土含较多孔隙（如图1所示），因此可通过吸收噪音的方式，实现吸声降噪这一目标。（4）美化性。透水混凝土能以不同需求出发，对搭配颜色进行选择，设计多样化、独特化方案，提高施工艺术水平，对城市的外部环境进行美化。

图1 透水混凝土孔隙图

1.3 局限

虽然透水混凝土施工技术有很多优势，但在实际施工时，仍存在一定局限，主要体现在三个方面：第一，虽然孔隙结构有诸多优势，但易受太阳紫外线、空气有害物质等外界影响，而降低使用的寿命。第二，透水混凝土的排水性能存在一定局限，现阶段，其最佳排水能力仅能维持两年。第三，由于透水混凝土的基础原料对粘度有较高要求，可表现出较好稳定性及强度，但存在成本偏高的情况，加大了工程造价，超出了大多企业的承受范围，最终对其推广及应用造成了阻碍。

2 透水混凝土施工技术

2.1 施工准备

在应用透水混凝土施工时，因其对施工技术有严格的要求，为进一步提升施工质量，需做好施工准备工作，控制好外界因素。首先，以骨料粒径、级配、类型和水泥强度的等级为依据，选择适宜原材料。具体包括：第一，选用普通的硅酸盐水泥，强度等级为42.5；第二，所选外加剂应与混凝土应用外加剂相关规定中的要求相符；第三，透水混凝土的增强料应具质量保证及使用说明；第四，选用粗骨料，以混凝土透水性、厚度及强度为依据选择粒径，一般在5mm-25mm。同时，所选碎石要求含针片量低、质地坚硬及界面好等；第五，拌合用水选择一般自来水。在原材料到现场之后，应检查是否合格，合格方可施工。其次，放线检测及立模。第一，复核基层线位、宽度、标高及平整度，对标高、平整度及线位进行重点控制；第二，清扫基层，及时处理或换填松散的部位；第三，选择水准仪进行放线检测，完全放出中心线、边线，待工程师检验合格之后再施工；第四，以设计要求为依据，开展区域立模、分隔立模工作，立模时需注意泛水坡度、高度及垂直度等。最后，设计好施工各个环节，增加各环节的紧密性，预防由于工作疏忽而致施工脱节现象，以保障好透水混凝土的质量。另外，应合理设计排水系统，降低不良气候影响施工质量可能性，以防地基质量被降雨影响。

2.2 基层处理

2.2.1 检测压实度

在对原有路面进行处理，使其加强层与设计标高要求相符后，选择振动式压路机压实表面，并用灌砂法测试压实度，保证达93%及以上，以使基层夯实充分。

2.2.2 摊铺碎石

为保证透水混凝土施工的等级及强度达标，需在摊铺之前做好各项准备性工作，并将水洒至工作面以保证湿度符合要求，再次测量路面高程，以测量结果为依据合理选择摊铺碎石。在实际施工时，需控制碎石集料的粒径（20mm-60mm），摊铺的厚度一般为20cm，为保证施工的质量达标，需通过挖坑方式检查摊铺厚度。在搅拌后，透水混凝土水分蒸发速度较快，故需结合当天实际气温立即进行摊铺。当气温较高的时候，需将搅拌至摊铺的时间控制在0.5h内，当气温较低的时候，需控制到45min内。

2.2.3 测量找平层

在应用透水混凝土施工时，需加强对找平层检查重视度。在实际工作时，当有关人员控制碎石层施工质量并检验合格之后，需将粗砂铺设于表面并进行找平，以保证施工的质量与施工标准相符。在测量找平层时，需确保偏差值在15mm内。

2.3 面层施工

2.3.1 搅拌混合料

因人工搅拌不可避免会出现质量问题，因此多选择搅拌机进行搅拌，可增加搅拌均匀性，保证混凝土孔隙一致。搅拌时，应依据规定比例、涂料顺序，在搅拌机中分别投进胶结料、碎石，加水时分多次进行，不可出现分离或结团等问题。在使用搅拌机时，需让其维持在最佳性能，并把控好容量及速度。同时，精确掌控好配比的要求、投料的数量，切勿以主观意识为配料依据，需通过计量方式进行配料，并做好详细记录。倘若骨料内还存有水分，需进行相应调整，以保证透水混凝土数量、稠度与施工要求相符。另外，为了提高透水混凝土透水性能掌控有效性，在搅拌时还需严格控制水，不可太过稀疏，也不可太过黏稠，以免出现孔隙堵塞、骨料粘连及裹浆困难等问题，具体可进行如下操作：第一，在搅拌机内同时放置50%骨料、水，搅拌约1min；第二，放置添加剂搅拌约0.5min；第三，加入50%水继续搅拌。就已拌制好透水混凝土而言，手握时需成团，而手松时团则散，骨料裹浆无流淌且均匀，浆液的表面光泽度良好[2]。

2.3.2 控制运输环节

在应用透水混凝土施工技术时，需运输混合料，多选择小推车、自卸方案结合的措施。由于透水混凝土初凝时间比普通的混凝土要短，因此在选择自卸车辆运输混合料时，应确保运输时间在1.3h内，以防物料凝结而对实际应用产生影响。同时，为预防透水混凝土的拌合物在运输中出现离析的现象，需给予遮盖措施，以确保透水混凝土质量。经分析以往的运输经验可知，若室外的温度为20℃及以上，运输允许最长时间为0.5h；若室外的温度为10℃-19℃，运输允许最长时间为45min；若室外的温度为0℃-9℃，运输允许最长时间为90min。

2.3.3 摊铺及浇筑

在混合料运输至现场之后，需对其进行摊铺，为确保铺设的平整度及厚度符合设计图纸，多选择人工摊铺这一技术。倘若存在多层摊铺的情况，需同步施工，当下层的透水混凝土摊铺完成后，需立即对上层的混凝土进行摊铺，不可停留过长时间。在完成摊铺后，可选择压实机、钢制滚筒等对面层进行压实处理，以保证施工后达到骨料牢固粘结、表面压实平整、孔隙均匀、无色差及缺粒坑洞、透水快速等要求。

2.3.4 封闭剂喷涂

封闭剂不仅能增加施工项目的美观性及光亮感，还能增强其耐磨性及耐久性。因此，为预防受时间过长、透水混凝土反碱等因素干扰，而致孔隙受污、堵塞等现象，最终对整体效果产生影响，需将封闭剂喷涂于已硬化表面。一般而言，当透水混凝土干燥、成型后三天，需喷涂透明的封闭剂，在喷涂时，喷枪嘴需与地面保持30mm-50mm距离，并于喷涂中保持相同高度，以保证均匀喷涂，不可出现局部过多、过少的现象，以防出现孔隙堵塞。在完成切缝、填缝之后，还需再次清理及喷涂，若透水混凝土带有颜色，需保证保护剂与面层颜色一致。

2.4 质量检验及养护管理

2.4.1 检验施工质量

检验透水混凝土施工质量，是保证施工项目可靠性的关键方法。在完成施工后，检验员应测试项目压实度、厚度、接缝及外观等关键性指标。在检验外观时，主要观察边角整齐与否、颜色和设计要求有无偏差及完整性等；在检验接缝时，主要观察接缝内有无杂物存在，若出现问题需采取措施及时处理。如表1为某一路面透水混凝土施工对厚度、透水系数及平整度的要求，在进行施工质量检验时，应以相关要求为依据进行检验，保证质量与要求相符[3]。

表1 路面检验要求

2.4.2 切缝及填缝

一般而言，在完成施工后第三天，需对施工强度进行首次检测。倘若检测的强度符合设计值，需进行切缝、填缝操作，以促进施工质量有效提升。具体而言，在分析施工面积及范围的基础上，控制好所涉缝的深度，缩缝及切缝深度为整体厚度2/3，膨胀切缝的深度等于施工的厚度。同时，需保证切缝可从面层向基层贯穿，并保持1.5cm的宽度。另外，就切缝而言，需做好相应清洗后，选择接近施工颜色的材料或发泡塑胶进行填充。

2.4.3 强化养护管理

由于透水混凝土含较多孔隙，水分蒸发的速度极快，因此为保证混凝土可顺利凝结，需做好保湿及养护。因透水混凝土的面层清理相对复杂，因此多通过相关土工布、塑料薄膜等方式进行养护，并由施工员通过喷水作业的方式，让其处在湿润状态，此阶段一般需保持20d。

3 透水混凝土应用

3.1 工程建设

因透水混凝土在重量、透气、透水等方面较占优势，而被广泛用在工程建设中。就城市建设而言，均要求建筑材料透气透水性能良好，如轻量级的道路、人行道及步行街等，将透水混凝土应用到其中，可有效提高水渗透效率，在缓解城市内涝这一问题的同时，增加了城市整体的美观度，为其发展创造有利条件。同时，在地下停车场路面的铺设材料选择中，很多企业都陆续选择了透水混凝土，其在发挥良好透水性能的同时，与下水道良好协同，进而加快排水速率，为人民群众财产保护奠定坚实基础。不仅如此，透水混凝土在大型广场、地下工程及大型体育场施工中，均发挥了良好效果，为城市建设提供了有力保障。

3.2 环境保护

从以往城市建设来看，大多路面、建筑物等均选择普通混凝土作为施工材料，因其透气性、透水性不佳，使城市内水资源循环利用面临巨大问题，致地面水不能向地下渗透，最终出现了水资源浪费这一现象。而通过应用透水混凝土，可让地面水快速向地下渗透，在完成水净化、循环的同时，对地下水进行有效补充。另外，近年来，城市的热岛效应成为热议话题之一，而原因在于大地无法吸收城市热量，使其只能发散到空中，最终对环境产生不利影响。而透水混凝土可在发挥其透气特性基础之上，提高土壤吸收城市热量性能，进而更好地保护人类生存环境。

4 结束语

总而言之，通过透水混凝土施工，可在迅速渗透路面积水的同时，改善土壤层缺水及缺氧等问题，对生态环境起到保护作用，这一施工技术值得推广及应用。为进一步提升施工的质量，有关人员应加强对透水混凝土施工技术重视，合理控制施工的要点及质量控制的过程等，有效缓解城市的排水问题，增加民众出行的便捷性，进而为城市环境保护做出更多贡献。