彩色透水混凝土在城市道路探讨

0.概述
透水混凝土又称多孔混凝土,是由欧美、日本等国家针对原城市道路路面的缺陷,开发使用的一种不仅能让雨水流入地下、有效补充地下水,又能有效消除地面油类化合物的新型工艺。这种路面只要地下土壤还能涵水,这条路无论下多大的雨,路面都不会积水。彩色可以调剂人们的感官,对周围景观增加美的效果。专家把透水混凝土对城市的生态保育功能比喻成“呼吸器”:下雨时雨水渗下去,晴天时土壤中水气“跑”上来,地表与空气形成热量与水分交换,可降低地表温度,增加湿度,调节气候。这样就避免了封闭性混凝土施工造成的地下水位下降、热岛效应等“城市病”。透水混凝土之所以渗水透气,在于其“沙其玛”般的截面结构,水气通过孔隙渗透。透水混凝土通过特殊的胶结料拌合,混凝土颗粒饱和粘结,留有蜂窝样的孔隙,虽然透气孔率达17%,但强度仍能达到C30级,卡车都不会压坏,孔隙还能吸收汽车噪声,因而也适用于城市快、慢车道;而传统混凝土是不饱和颗粒,需要砂浆凝结,就阻断了水气交换。近年来随着政府大力倡导节能减排,在此大背景下彩色透水混凝土被广泛地应用于人行道、广场、停车场、园林小道和小区公寓等场所。
1.施工前的准备工作
1.1路床及基层的处理
(1)透水混凝土施工如同道路施工一样,要有坚固的路基作基础,所以在其施工前,必须对路床及基层进行严格处理,以保证其质量。特别指出对于原地基的密实度较小、含水量较大的情况,必须进行多次翻晒达到最佳含水量后方可碾压。地基密实度应控制在不低于95%、高程、横坡、平整度等指标均应符合设计及规范的要求。若局部区域弹软或含水量较大,且长时间翻晒未有明显改善,应采用换填或戗灰处理。
(2)为增加基层的透水性和保水性。在基层材料的选材时应优先选择具有一定强度和透水性的材料,但在采用级配碎石时,碎石的最大粒径应小于0.7倍基层厚度,且不超过50mm。
1.2材料的准备
彩色透水混凝土结构一般由两层材料组成,即:胶筑彩色透水彩石和素色透水混凝土,其中各层材料的组成为:胶筑彩色透水彩石=抛光彩石+改性树脂+水素色透水混凝土=42.5硅酸盐水泥+碎石+水。
1.2.1水
采用普通的自来水。
1.2.2抛光彩石
应符合设计图纸的要求,还应满足透水混凝土用碎石的要求。
1.2.3水泥
采用42.5普通硅酸盐水泥,且水泥的各项指标必须符合规范的要求。
1.2.4改性树脂
改性树脂胶基体材质为羟基封端聚二甲硅氧烷。
2.施工过程
2.1模板的安装
在路面基层上按照设计要求的厚度、区域分隔,进行型钢模板的安装。在模板的安装过程中要随时检验模板的高度、垂直度、纵坡和横坡是否满足设计图纸的要求。
2.2材料的拌制

(1)素色混凝土是有普通水泥本色并且有透水性能的混凝土。其施工实质上相似于水泥混凝土施工,在其原料中仅少了砂子,而用一定粒度的高料碎石进行替代。所以其施工的步骤和普通混凝土相似。
(2)由于彩色透水混凝土属于干料性质的混凝土,其凝结时间较快。在施工过程中应采用小型卧式搅拌机进行现场拌制。
(3)针对彩色透水混凝土凝结时间快的特点,搅拌机应尽量设在施工现场的中部,同时为防止混凝土在搅拌过程中漏、洒而污染施工现场,应在搅拌机下设防护板或彩条布。
2.3搅拌
(1)在彩色透水混凝土的拌制过程中应严格按照配合比进行投料拌制。
(2)在投料过程中严格按照投料的顺序进行,即首先将胶结料和碎石搅拌约30s后使其初步混合;其次将规定量的水分3次加入,再继续搅拌1.5-2min。在搅拌过程中,可以适当延长搅拌时间,使其搅拌均匀。
2.4运输
由于彩色透水混凝土为干性混凝土,其初凝时间较快。根据施工现场的气候条件严格控制运输时间,一般不大于10min。当气温高于35℃时,应避开中午高温,选择早晚气温相对较低时施工。最后在运输过程中不允许停车,运输用的手推车应保持平稳。
2.5摊铺、成型
(1)透水混凝土的摊铺时必须及时。
(2)根据模板安装时划分的区域,进行混凝土的摊铺。在摊铺时首先应做实验段来确定其摊铺的虚铺系数。一般控制在1.1~1.15间。
(3)按摊铺系数将混合料均匀的摊铺在工作面上,并用刮尺对其平整度进行严格的控制,使其≤5mm。用水准仪对其纵坡和横坡控制使其满足设计的要求。
(4)振捣一般采用平板振捣器或采用人工振捣。在采用平板振捣器振捣时,振捣时间不宜过长,防止过于严密,减小透水性。在振捣过程中不宜采用高频振捣器。
(5)抹合拍平,在抹合过程中不能有明水。
(6)伸缩缝的设置。
为防止透水混凝土由于温度的影响,产生不规则的变形、断裂,宜在适合的长度范围内设置一道伸缩缝。伸缩缝除可用形状规则的木条填塞,木条水平面应比透水混凝土表面低。之后宜采用与彩石颜色一致的树脂将木条覆盖,为保证其美观。
3.透水混凝土的排水
透水混凝土由于在使用材料方面具有特殊性,因此混凝土本身具备一定的透水功能,路面基层也配套做成具有蓄水功能的结构,雨天雨水通过透水面层渗入基层和路床,晴天又可以将下面的水吸上来,同时有为了美化环境均在这些地方周围种植了大量的植物,当雨水经渗透混凝土到达下面的路床上时,植物就可以利用其根系吸收一部分用于光合作用,另外一些多余的水渗透到地下补充地下水,无须修建专门的排水设施进行收水,这样不仅保持了生态的平衡。还有效的减少了城市雨水的排放量。
4.质量检验

(1)色彩和表面质感效果应与样板保持一致,无明显色差和粗糙区别。检验方法为目测,6m视觉无明显色差和质感变化。

(2)透水性采用现场目测性能试验:每100m2路面取5个点(面积约为0.4-1m2),每点用1000ml水缓缓倒下,5s内应消失无积水现象。
(3)抗冻性应按《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》(BGJ8285)检验标准进行。
(4)透水胶筑透水彩石抗压强度和抗折强度应按现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》(GB/T50081-2002)进行,透水彩石强度等级应以20℃±5℃、干燥环境。龄期为3d的标准试块的试验结果为准。
5.结语
由于透水混凝土突破了传统路面灰、白、黑的色彩单一性,不仅在保证路面透水性能和承载要求的前提下,使路面可以随心所欲地呈现现出不同的色彩搭配,还通过路面可以使大地呼吸,从而有效地降低了城市热岛效应、节约水资源、美化了城市环境更好地调节了现代城市与自然之间的和谐关系,同时还减少了排水设施的投资。

彩色透水混凝土路面的质量控制,只要选好优质的材料,严格控制施工工艺,即能达到预期的目标。适用于公园和住宅小区内道路;步行街区、休闲广场及相关步道;停车场、城市人行道;轻量级车行道;生态园林、公共绿地、河道景观步道;山体护坡等。

欧进地坪专业施工彩色透水混凝土

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