天然露骨料透水混凝土路面及其施工質(zhì)量控制

王 鋒

（西安市政設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安 710068）

0 前言

透水混凝土是由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細(xì)骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。

透水混凝土路面以其重量輕、透水性好等優(yōu)點(diǎn)而被國內(nèi)外大量使用，然而透水混凝土路面耐久性差、色彩單一的缺陷卻一直沒有得到很好的解決。目前，我國城市道路建設(shè)進(jìn)入了一個新的發(fā)展階段，對道路的安全和景觀效果提出了更高的要求，如何提高透水混凝土路面的承載力、改善色彩效果等，已經(jīng)成為亟待解決的問題。

本文研究的天然露骨料透水混凝土路面，也就是目前在歐美國家呼聲較高的排水路面,它通過采用天然裸露集料，加大路表面的粗糙度，提高表面混凝土的強(qiáng)度和耐磨性，通過特殊工藝及材料的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)面層豐富的裝飾性，來解決透水混凝土固有的缺陷問題。

1 天然露骨料透水混凝土路面原理及特點(diǎn)

天然露骨料透水混凝土路面是一種節(jié)約水資源的綠色環(huán)保路面，它能夠充分吸收地面水分，緩解城市熱島效應(yīng)。利用無砂混凝土的原理，以水泥為主要膠結(jié)材料，配比高效外加劑和礦物摻料，實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度的粗骨料的點(diǎn)連接，具有C25以上的混凝土強(qiáng)度，而且結(jié)構(gòu)內(nèi)有15%～20%的空隙，有極好的透水性。同時，面層采用天然裸露集料，能夠?qū)崿F(xiàn)不同的造型圖案、分隔樣式和多種配色方案，是兼顧透水性和承載力的硬質(zhì)景觀路面。

國內(nèi)外研究者為了提高水泥混凝土路面的表層耐磨性，曾做了大量的研究工作。普通水泥混凝土路面表層耐磨性較差，主要是因為表層砂漿的集料含量較少，不能形成整齊排列的集料層來抵抗車輛荷載；同時因為表面砂漿層厚度不均勻，在車輛荷載作用下，砂漿層逐漸被磨掉，使得平整度逐漸下降。因此，為了提高表層耐磨性，天然露骨料透水混凝土路面利用無砂混凝土的原理，通過嚴(yán)格的施工控制，來提高表層集料的排列，從而提高路面性能。其表層集料層直接承受車輛荷載，是一種新型耐磨損路面。

傳統(tǒng)城市路面為不透水結(jié)構(gòu)，雨水通過路表排除，泄流能力有限，當(dāng)遇到大雨或暴雨時，雨水容易在路面匯集，大量集中在機(jī)動車和自行車道上，導(dǎo)致路面大范圍積水。天然露骨料透水混凝土路面的排水方式是通過系統(tǒng)設(shè)計和實(shí)施來實(shí)現(xiàn)更優(yōu)于傳統(tǒng)路面排水方式的自滲式及自滲式加地下收集式的排水方式，對補(bǔ)充地下水和雨洪管理及利用有非常大的實(shí)用價值。

天然露骨料透水混凝土路面具有如下特點(diǎn)。

1.1 高承載力

整體性高承載地面鋪裝系統(tǒng),其抗沉降性能強(qiáng)于一般透水磚地面系統(tǒng)，也具有抵抗土壤凍脹對剛性路面產(chǎn)生破壞的能力。

1.2 高透水率

擁有15%～25%的孔隙，混凝土面層透水速度達(dá)到270（L/m2）/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最大的降雨在最優(yōu)秀的排水系統(tǒng)下的排出速率。

1.3 安全性能高

由于具有高透水率這一特點(diǎn)，從而使得路面不會產(chǎn)生積水，消除了路面反光和車輛高速行駛形成的水霧問題，大大提高了路面的防滑性能，保證了行駛的安全性。

1.4 吸塵降噪并防治河流污染

15%～25%的大孔隙，對降塵起到了吸附作用，并且降低了車輛行駛產(chǎn)生的噪音。傳統(tǒng)路面流走物中的主要成分,是來自路面本身瀝青粘合劑中的碳?xì)浠衔铮ㄓ皖悾@種化合物對環(huán)境是有污染的，采用天然露骨料透水混凝土路面能夠有效地消除這種污染的危害及其影響。

1.5 緩解城市熱島效應(yīng)

調(diào)節(jié)空氣溫度、濕度，能夠有效地補(bǔ)充地下水，緩解城市熱島效應(yīng)。

1.6 面層藝術(shù)裝飾效果

具有很強(qiáng)的藝術(shù)裝飾性和可塑性,能夠?qū)崿F(xiàn)不同的造型圖案、分隔樣式和多種配色方案,來滿足不同環(huán)境和個性化要求的裝飾風(fēng)格。

2 天然露骨料透水混凝土路面的原材料選擇

2.1 骨料

骨料強(qiáng)度要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，要求粒徑均勻、無過多粉塵。選擇骨料的最大粒徑不能超過透水混凝土施工斷面厚度的1/4。采用自身顏色多樣的裸露骨料，對面層具有很強(qiáng)的天然裝飾作用。

2.2 水泥

天然露骨料透水混凝土路面對水泥的要求是：強(qiáng)度等級必須為42.5普通硅酸鹽水泥。

2.3 加強(qiáng)劑

加強(qiáng)劑是礦物添加料，是提高混凝土強(qiáng)度的必要材料。其細(xì)度在0.1～0.5μ的顆粒達(dá)到85%以上，硅含量在94%以上，是一種高細(xì)度分散性極好的礦物添加料，其顆粒可以均勻填充到水泥顆粒之中。使水泥膠結(jié)更充分、更密實(shí)，能大大提高透水混凝土強(qiáng)度。

2.4 穩(wěn)定劑

透水混凝土的坍落度和水灰比都極小、流動性差，加入穩(wěn)定劑可以大大改善提高透水混凝土的黏稠度，改良混凝土和易性。使其在施工時更容易操作。以確保面層高平整度快速施工的要求。

2.5 濃縮料

濃縮料為有色無機(jī)粉料，與水泥攪拌后可使其帶有顏色。在使水泥擁有各種顏色的同時也能稍提高混凝土高度，且自身顏色多樣，并且有很好的耐久性和抗紅外線的能力。顏色穩(wěn)定不易退色、變色。

3 天然露骨料透水混凝土路面的施工質(zhì)量控制

3.1 前期控制

天然露骨料透水混凝土路面施工前必須進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，現(xiàn)場要具備施工條件（三通一平），同時作好施工組織設(shè)計等工作，包括施工所需要的勞動力、材料、材料堆放、設(shè)備等。

按標(biāo)高和圖案設(shè)計要求支設(shè)模板，要保證模板強(qiáng)度（可支撐摩擦機(jī)運(yùn)行時的輥筒）及線條要求，透水混凝土要嚴(yán)格按照模板標(biāo)高進(jìn)行攤鋪；根據(jù)施工條件和裝飾要求合理安排，確定最佳施工順序。

另外，透水混凝土的運(yùn)輸需注意以下幾點(diǎn)：

（1）自拌透水混凝土運(yùn)輸時要在透水混凝土表面進(jìn)行覆蓋保濕處理。

（2）運(yùn)輸前要將運(yùn)輸設(shè)備裝料斗充分進(jìn)行潤濕。

3.2 基礎(chǔ)透水混凝土攤鋪

（1）基礎(chǔ)透水混凝土在攤鋪時，先由人工處理平整。此時的攤鋪高度要高于設(shè)計攤鋪高度10 mm（混凝土厚會因密實(shí)而使其高度下降，下降高度約10 mm）；再用平板振動器振搗。

（2）基礎(chǔ)透水混凝土標(biāo)高一般以兩側(cè)道牙石或模板為參考，要嚴(yán)格控制道路中部透水混凝土與兩側(cè)保持水平，不得有局部高出現(xiàn)象或凹陷現(xiàn)象。

（3）彩色透水混凝土基礎(chǔ)與面層攤鋪要同步進(jìn)行，如間隔超過30 min要注意做好界面處理，界面處理時要采用掃漿的方法，嚴(yán)禁將水泥漿直接潑灑在透水基礎(chǔ)層上。如基礎(chǔ)攤鋪時間過長（2h以上）未進(jìn)行面層攤鋪的，要在基礎(chǔ)混凝土上進(jìn)行有效覆蓋，避免透水混凝土失水影響強(qiáng)度。

3.3 面層彩色透水混凝土攪拌

面層彩色透水混凝土攪拌要嚴(yán)格按配合比進(jìn)行操作，攪拌時骨料，水泥，水，穩(wěn)定劑，加強(qiáng)劑、強(qiáng)固劑等添加方式和順序要嚴(yán)格按相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。同時，注意計量及時間：

（1）準(zhǔn)確計量透水混凝土中各種添加劑的用量；

（2）準(zhǔn)確計量透水混凝土中各種原材料的用量；

（3）按規(guī)定要求的順序向攪拌機(jī)內(nèi)投放各種原材料和添加劑；

（4）嚴(yán)格控制攪拌時間。

3.4 面層彩色透水混凝土的攤鋪

人工將透水混凝土攤平，再用摩擦機(jī)進(jìn)行整平。用摩擦機(jī)攤鋪時要保證在不斷填料的狀態(tài)下，整平次數(shù)不得低于3次，確保透水面層達(dá)到理想的密實(shí)狀態(tài)。

盡量縮短面層透水混凝土的操作時間，若施工時間過長，在人工收面環(huán)節(jié)會導(dǎo)致石子與石子之間不易粘結(jié)。

3.5 人工進(jìn)行面層補(bǔ)料

用透水混凝土專用磨擦機(jī)碾壓密實(shí)，在不平整處補(bǔ)料，再次碾壓找平。孔隙較大部位需人工找補(bǔ)，并用專用小型人工壓實(shí)工具壓實(shí)（此環(huán)節(jié)根據(jù)現(xiàn)場操作人員觀察彩色透水混凝土面層密實(shí)情況，靈活掌握設(shè)備壓實(shí)次數(shù)）。

邊角處理采用專用修邊器在透水混凝土面與模板或道牙石交接處修圓角邊。

彩色透水混凝土膨脹縫事先預(yù)留可用專用開槽工具人工進(jìn)行開槽處理（合理設(shè)置膨脹縫，脹縫要求貫穿透水混凝土，達(dá)到土層，脹縫寬度15～20mm，間距小于18 m）。亦可養(yǎng)護(hù)后時行切割。

3.6 養(yǎng)護(hù)

對已完成的工作面進(jìn)行覆膜養(yǎng)護(hù)（覆膜要完全緊貼、密封彩色透水混凝土表面）；工作面周圍采用圍擋的方式對半成品進(jìn)行保護(hù)；覆膜養(yǎng)護(hù)至少達(dá)到3 d，結(jié)合澆水養(yǎng)護(hù)至7 d；然后對工作面進(jìn)行徹底清理；工作面徹底干燥后，將雙丙聚氨酯密封劑均勻噴涂于表面，保護(hù)工作面，靜置8 h（時間長短可根據(jù)現(xiàn)場氣溫、通風(fēng)條件等而定）。

4 天然露骨料透水混凝土路面的展望

近些年來，國家大力倡導(dǎo)和推廣的生態(tài)環(huán)保建設(shè)理念和相關(guān)配套政策，使得透水性地面被日益重視，它對于建設(shè)生態(tài)環(huán)保城市的意義和價值被越來越多的業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)可。在此背景下，天然露骨料透水混凝土路面以諸多優(yōu)異的路用性能有了發(fā)展的平臺，具有廣闊的前景。

[1]王秉綱，鄭木蓮.水泥路面設(shè)計與施工[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]宋中南，石云興.透水混凝土及其應(yīng)用技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2011.

[3]CJJ/T135-2009，透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程[S].