透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用研究獲獎科研報告

透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用研究獲獎科研報告摘

要：當前我國海綿城市發(fā)展迅速，透水混凝土在其中的應(yīng)用起到了至關(guān)重要的作用。文章主要從透水混凝土應(yīng)用的重要性出發(fā)，對透水混凝土施工技術(shù)展開分析和探討。

關(guān)鍵詞：透水混凝土;海綿城市;城市建設(shè);混凝土

引言

透水混凝土又稱多孔混凝土，無砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增強劑、和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細骨料。透水混凝土的透水透氣透光性好，能夠吸聲調(diào)溫調(diào)濕，可實現(xiàn)滲滯蓄凈排功能，可以很好解決傳統(tǒng)硬化地面無法解決的城市生態(tài)環(huán)境。傳統(tǒng)不透水硬化地面，一旦遭遇強降雨，路面大范圍積水，容易造成城市“看海”現(xiàn)象，甚至會發(fā)生嚴重洪澇災(zāi)害。透水混凝土地面透水，不僅沒有洪澇災(zāi)害，還冬暖夏涼，雨天透水，雪天化雪，吸附粉塵吸收噪音，植被無需人工澆灌而郁郁蔥蔥，形成山水林田湖生命共同體的自由呼吸的海綿城市。全球已日益重視城市生態(tài)環(huán)境，低影響開發(fā)模式成為全球趨勢，透水混凝土順勢而為，成為全球研究熱點。

1透水混凝土應(yīng)用于海綿城市建設(shè)中的重要性

透水混凝土之所以在海綿城市建設(shè)中發(fā)揮如此大的作用，是因為具有以下三點非常出色的優(yōu)勢特征：第一，原地透水功能強大。顧名思義，透水混凝土具有非常強大的透水功能，它能使路面或是其它建筑部分的積水透過混凝土很快的流入地下，在減少城市積水的同時快速實現(xiàn)地下水的補給，預(yù)防因缺水而導致的地面沉降，降低城市地下泄洪系統(tǒng)管道的排水壓力，防止城市的內(nèi)澇。第二，透水混凝土可以選擇制作顏色。透水混凝土可以通過使用無機顏料，配比出所需色彩的透水混凝凝土，彩色透水混凝土在城市的美觀建設(shè)中更加適用。第三，透水混凝土不易發(fā)生漫反射。傳統(tǒng)的混凝土路面很容易出現(xiàn)漫反射的情況，嚴重時反光會使行人或司機產(chǎn)生眩暈，這會給交通帶來很大的負面影響。而透水混凝土本身內(nèi)部具有很多的開放式空隙，結(jié)構(gòu)也與一般混凝土不同，是蜂窩狀結(jié)構(gòu)，因此透水混凝土不易發(fā)生漫反射，降低了交通風險[1]。

2透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用

2.1原材料選擇

第一，水泥。透水混凝土用的水泥主要是強度較高、混合材料摻量較少的水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥選擇還需要考慮活性品種和數(shù)量。水泥用量為最佳用水量下，適當增加水泥用量，來提高透水混凝土強度。第二，骨料。透水混凝土骨料，一般采用無砂或少砂單粒徑級配石子或間斷級配石子。一般地集料強度越高，透水混凝土強度就越高。第三，外加劑。透水混凝土，外加劑必不可少。透水混凝土主要外加劑有調(diào)整混凝土凝結(jié)時間的緩凝劑、提高混凝土流動性的減水劑、增加稠度提高透水混凝土強度的增強劑、彩色透水混凝土用的染色劑、增加表面亮度質(zhì)感和耐磨性的保護劑等。第四，摻合料。摻合料可以降低水化熱，預(yù)防透水混凝土產(chǎn)生缺陷，提高透水混凝土粘結(jié)強度等。

2.2水灰比控制

水灰比是透水混凝土最重要的參數(shù)之一，不僅影響透水混凝土的強度還影響其透水性能。水灰比過小，水泥漿過于干稠，則混凝土拌合物的和易性太差，不能攪拌均勻，從而導致水泥漿無法充分包裹骨料表面，不利于混凝土強度的提高;反之，若水灰比過大，水泥漿稀液可能更容易滲入骨料間的孔隙，造成透水孔隙部分或全部堵死，既影響透水性能，又不利于強度的提高。根據(jù)《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》CJJ/T135-2009的規(guī)定，水灰比應(yīng)通過試驗確定，選擇范圍控制在0.25～0.35之間。具體做法是根據(jù)透水混凝土的設(shè)計強度和孔隙率，通過改變水灰比試驗，獲得相同孔隙率下的不同強度，最后再利用作圖法或計算法求出滿足孔隙率和配置強度要求的水灰比[2]。

2.3基礎(chǔ)面處理

按照全透水與半透水的結(jié)構(gòu)劃分，透水混凝土的下承層為級配碎石或是穩(wěn)定土，其表面要確保堅實平整，在橫坡、高程、壓實度等質(zhì)量指標方面都應(yīng)與設(shè)計要求相符。透水混凝上施工工藝流程如下：施工準備→基礎(chǔ)面準備→模板支設(shè)→鋪筑成形→混凝土養(yǎng)護→接縫施工→涂刷固化劑→日常維護。透水混凝上主要技術(shù)指標如下：耐磨性（磨坑長度）不大于30mm;透水系數(shù)（15°C）不小于0.5mm/s;25次凍融后抗壓強度損失率不大于20%，25次凍融后質(zhì)量損失率不大于5%;連續(xù)孔隙率不小于10%;抗壓強度不小于25MPa;抗折強度不小于3MPa。

2.4施工工藝與過程控制

透水混凝土主要有兩種結(jié)構(gòu)，這兩種結(jié)構(gòu)分別是全透水結(jié)構(gòu)和半透水結(jié)構(gòu)，兩種結(jié)構(gòu)的應(yīng)用區(qū)域和范圍不同。半透水結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用荷載較低的道路，全透水結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用與公園等景觀場地、人行道、非機動車道等。透水混凝土的施工建設(shè)是與其它施工部分區(qū)別開來的，通常情況下，基層施工是一個團隊，透水混凝土的施工是由專門的團隊來完成的。因此，在透水混凝土施工之前，建設(shè)基層的團隊應(yīng)該做好相應(yīng)的界面連接處理，保證粗糙清潔無積水[3]。

2.5振搗

海綿城市中透水混凝土的應(yīng)用要想表現(xiàn)出更強的應(yīng)用價值，往往還需要重點把握好振搗環(huán)節(jié)，能夠確保透水混凝土形成的路面結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定均勻，具備理想透水性能。結(jié)合這種振搗工作的落實，應(yīng)該首先借助于刮杠針對透水混凝土路面進行有效刮平處理，在刮平后針對振搗機械進行規(guī)范運用，避免透水混凝土材料出現(xiàn)明顯的缺料或者是不均勻現(xiàn)象。在振搗操作處理中，往往還需要重點關(guān)注于模板結(jié)構(gòu)，避免振搗設(shè)備和模板存在較為明顯的相互干擾問題，應(yīng)該更好提升振搗的充分性，最終確保透水混凝土結(jié)構(gòu)能夠和模板等高。

2.6其他注意事項

透水混凝土基層應(yīng)用平板振動夯夯實平整，面層使用帶盤混凝土收面機壓實磨平，施工結(jié)束后采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護齡期不小于兩周，以薄膜內(nèi)有大量露珠最佳，待透水混凝土強度達到設(shè)計強度的70%左右（冬10℃兩周，春秋10d，夏季3～5d），進行機械切縫、清洗與養(yǎng)護。

結(jié)語

綜上所述