透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用

周育聰 張苗苗

摘要：普通的混凝土路面由于其致密的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使得城市遭遇強(qiáng)降雨時(shí)雨水無法有效的排出而導(dǎo)致大量積水，對人們的出行造成較大的影響。透水混凝土因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的多孔性、透氣性等特點(diǎn)，用于建設(shè)城市路面可大大分擔(dān)傳統(tǒng)城市排水系統(tǒng)的壓力，"海綿城市"的概念便應(yīng)運(yùn)而生。本文對透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：透水混凝土;海綿城市;建筑建設(shè);應(yīng)用研究

1透水混凝土應(yīng)用于海綿城市建設(shè)中的重要性

透水混凝土是一種多孔結(jié)構(gòu)的混凝土，它的內(nèi)部存在著許多空隙，這 就意味著透水混凝土比一般的混凝土透氣透水性強(qiáng)，但是強(qiáng)度普遍較弱。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?yàn)榫哂幸韵氯c(diǎn)非常出色的優(yōu)勢特征：第一，原地透水功能強(qiáng)大。顧名思義，透水混凝土具有非常強(qiáng)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人地下，在減少城市積水的同時(shí)快速實(shí)現(xiàn)地下水的補(bǔ)給， 預(yù)防因缺水而導(dǎo)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(jī)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)中更加使用。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(yán)重時(shí)反光會使行人或司機(jī)產(chǎn)生眩暈，這會給交通帶來很大的負(fù)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(fēng)險(xiǎn)。

2透水混凝土結(jié)構(gòu)

透水混凝土又稱多孔混凝土，也可稱排水混凝土。在結(jié)構(gòu)上不含細(xì)骨料，用水泥、水、粗骨料與一系列添加物拌制而成，其中對粗骨料進(jìn)行處 理使其表面附著一層空穴均勻呈蜂窩狀的水泥漿，使得混凝土具有較高的孔隙率，能夠透水、透氣且質(zhì)地較輕，與普通混凝土相比具有高孔隙率和 透水性。

3透水混凝土路面的特點(diǎn)及應(yīng)用

與傳統(tǒng)硬化鋪裝的路面相比，透水鋪裝的優(yōu)點(diǎn)及其應(yīng)用價(jià)值主要有以下幾個(gè)方面。

3.1保護(hù)地下水資源 當(dāng)遭遇強(qiáng)降雨天氣時(shí)，透水混凝土路面能使得雨水能夠快速流人地表而不停留在道路表面并形成地下水，能夠補(bǔ)充水資源的循環(huán)使用。

3.2改善城市交通噪音環(huán)境 透水混凝土由于其結(jié)構(gòu)的多孔隙結(jié)構(gòu)， 能大量吸收城市車輛行駛時(shí)產(chǎn)生的噪音，對于改善城市交通噪音問題有顯著成效。

4路面透水磚的鋪裝施工要求

相關(guān)學(xué)者對比了不同形式路面的保水效益，結(jié)果表明：透水磚地面的透水性能遠(yuǎn)比傳統(tǒng)地面優(yōu)越，下滲量可增加 1～4 倍。故在城市發(fā)展中提高 透水混凝土地磚的使用率，能夠有效緩解城市建設(shè)過程中產(chǎn)生的泄洪壓力。

4.1路面的厚度 根據(jù)相關(guān)規(guī)范，不同使用屬性的道路路面應(yīng)鋪設(shè)不同厚度的透水混凝土地磚。在設(shè)計(jì)人行道等道路路面時(shí)，考慮采用女 8bm 的道路面層厚度;在設(shè)計(jì)大型廣場、大型停車場等需有較高承重強(qiáng)度的道路路面時(shí)，考慮采用女 10bm 的道路面層厚度。

4.2面層對于透水磚的透水系數(shù)，要求女 1.0×10-2bm/s，防滑性能需超過 60，耐磨系數(shù) <35mm;人行道或步行街等道路在使用透水混凝土磚時(shí)其磚塊的抗壓強(qiáng)度女 40MP_，抗折強(qiáng)度女 5MP_，磚縫間距宜為3mm。

4.3找平層 找平層需鋪設(shè)于基層和面層的間隔中，找平層的透水性能應(yīng)等于或強(qiáng)于面層使用的透水磚，工程上常用厚度為 30mm 的中砂或透水干硬性砂漿作找平層材料。

4.4基層預(yù)處理 將基層表面清理干凈，表面應(yīng)無塵土、樹枝、紙屑等雜物，攤鋪前應(yīng)保證基層表面已預(yù)先濕潤?；鶎右螅菏褂镁哂幸欢◤?qiáng) 度且透水性較好的級配砂礫或級配碎石作為基層的材料。若采用級配碎石其最大粒徑≥ 50mm 且≥ 0.7 倍的基層厚度。

4.5布料 為防止透水混凝土內(nèi)水分流失過快，在澆筑混凝土之后應(yīng)覆蓋塑料布等材料，攤鋪時(shí)間過長或遭遇大風(fēng)天氣時(shí)更應(yīng)注意。

4.6

混凝土振搗 素色層透水混凝土布料完成后，用刮杠刮平，并用平板振搗器進(jìn)行振搗，振搗完成后攤鋪面層彩色透水混凝土或彩色露骨料透水混凝土，將表面刮平，對缺陷處及時(shí)地補(bǔ)缺，使用特殊設(shè)備對透水混凝土的表面進(jìn)行振搗以及整平使其與模板高度一致。

4.7混凝土表面修整 路面進(jìn)行機(jī)械碾壓后需及時(shí)檢查透水混凝土的邊角并對缺陷部位進(jìn)行及時(shí)修整，若缺陷處較為干燥可適當(dāng)噴水后再進(jìn)行修整。

4.8混凝土養(yǎng)護(hù) 與普通混凝土養(yǎng)護(hù)方法相同，養(yǎng)護(hù)期間對路面進(jìn)行圍擋并及時(shí)適量噴水和用塑料薄膜進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

5透水混凝土在海綿城市建設(shè)中存在的問題

"海綿城市"，就是通過屋頂綠化、收集雨水，利用設(shè)施等措施，城 市猶如"海綿"一般，對降水能夠進(jìn)行吸收、存儲并適時(shí)釋放，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，但同時(shí)也存在很多問題。

5.1技術(shù)支撐不充足 我國海綿城市建設(shè)起步較晚，需完善相關(guān)的技術(shù)規(guī)范。

5.2施工質(zhì)量參差不齊 目前多數(shù)地區(qū)均處于試點(diǎn)階段，多數(shù)公司的透水混凝土施工經(jīng)驗(yàn)較少，不能有效地保障施工質(zhì)量。

5.3驗(yàn)收預(yù)期效果不一 由于海綿城市建設(shè)處于試點(diǎn)階段，在工程質(zhì)量監(jiān)督、檢測、驗(yàn)收方面的人員由于專業(yè)技術(shù)水平原因，不能有效進(jìn)行全過程質(zhì)量監(jiān)管，會導(dǎo)致海綿城市建設(shè)達(dá)不到預(yù)期效果。

5.4行業(yè)尚未發(fā)展成熟 目前我國透水混凝土的發(fā)展與世界上發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平仍存在著較大的差距，其微觀結(jié)構(gòu)的研究仍不多見，未來應(yīng)加強(qiáng)透水混凝土在微觀層次上的研究。

6透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的有效應(yīng)用

6.1原材料的選擇 透水混凝土制作所需的材料與普通混凝土基本相同，但是根據(jù)透水混凝土應(yīng)用的區(qū)域不同，需要根據(jù)其功能需求，選擇最 適合的原材料及配比方式。一般來說，在水泥的選擇上，要在符合國家建筑標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上選用強(qiáng)度等級高于 42.5 級的硅酸鹽或是普通硅酸鹽水泥; 在骨料的選擇上，要選擇堅(jiān)硬、耐久性高、潔凈、緊密的碎石;在外加劑的選擇上，同樣要遵循國家建筑標(biāo)準(zhǔn)，并在進(jìn)行細(xì)致質(zhì)量檢測的基礎(chǔ)上選用具有一定減水、緩凝功能的膠結(jié)材料。

施工工藝與過程 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(jī)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(gè)團(tuán)隊(duì)，透水混凝土的施工是由專門的團(tuán)隊(duì)來完成的。因此，在透水混凝土施工之前，建設(shè)基層的團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該做好相應(yīng)的界面連接處理，保證粗糙清潔無積水。透水混凝土優(yōu)良的特性離不開 施工工藝中精確的配比，因此要嚴(yán)格控制透水混凝土的配比攪拌過程。通 過對過程的控制，可以保證透水混凝土的泥漿強(qiáng)度合適，滿足透水性需求。 同時(shí)，施工后要對路面進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，在透水混凝土上覆蓋薄膜并使用淋的方式均勻?yàn)⑺鶕?jù)施工時(shí)的氣候狀態(tài)選擇好維護(hù)時(shí)間。

結(jié)束語：本文詳細(xì)闡述了透水混凝土的相關(guān)概念及大規(guī)模應(yīng)用于城市道路建設(shè)中的優(yōu)點(diǎn)和價(jià)值。將市政道路與海綿城市相結(jié)合是一項(xiàng)利國利民的偉大工程，隨著技術(shù)的逐步成熟，海綿城市的理念將在城市的建設(shè)規(guī)劃起到越來越重要的作用。

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