透水混凝土在海綿城市建設中的工程應用

劉寶光

摘要：海綿城市是新一代城市雨水管理理念，其自然生態和人工干預的整體功能可以最大限度地減少城市發展和建設對生態環境的影響，并吸收和利用70%的降雨。透水混凝土是由粗集料和水泥基膠結料混合而成的具有連續孔隙結構的混凝土，它具有透水、透氣、重量輕的特點。作為一種環保型生態混凝土，它在海綿城市中得到廣泛應用。

關鍵詞：透水混凝土；海綿城市；應用

隨著我國城市化建設的不斷發展，城市高速建設中的弊端日益突出。一方面，傳統的混凝土路面透氣性差，調節空氣溫濕度的能力弱，導致我國許多城市地區出現積水、水體黑臭、熱島效應等環境問題。另一方面，建筑行業對天然砂石骨料的需求逐年增加，而各種原因產生的建筑垃圾每年呈指數級增長，處理方法相對粗放，對生態環境造成嚴重破壞。為了進一步提高海綿城市的建設水平，必須拓展透水混凝土的應用領域。

1 海綿城市概念

海綿城市是新一代城市雨洪管理概念，指城市能夠適應環境的變化并能夠應對雨水帶來的影響，又被稱為水彈性城市。國際通用術語為低影響開發雨水系統構建，能夠在雨水天氣吸水、蓄水、滲水、凈水，并在需要的時候將蓄存的水釋放加以利用。海綿城市能夠減少城市的污水排放量，逐漸改善雨水進入排污管道的情況，提高污水處理廠處理污水的能力和效益，降低進入河道、土壤和地下水的污水量。

2 透水混凝土概念

透水混凝土是混凝土材料中的一種，這種材料由粗集料和水泥集料混合而成，具有良好的物理性能。從外觀來看，透水混凝土的表面有多個透氣孔；從顏色上來看，透水混凝土為本色。與其他材料相比，透水混凝土的優勢更加明顯，因此被廣泛應用在海綿城市的建設中。

3 透水混凝土在海綿城市中應用的重要性

了解透水混凝土后，也有必要闡明透水混凝土在海綿城市中應用的重要性。在傳統的城市人行道設計中，優質的建筑材料、專業的人行道設計和固定的透水磚面也能保證人行道具有很強的滲透性。然而，這種傳統的城市人行道設計往往存在強度不足、平整度不足、容易局部下沉、無法完全消除大規模降雨造成的積水等問題。透水混凝土將更好地解決這些問題，這主要有利于透水混凝土具有原地透水功能強、顏色多樣、漫反射困難等三大性能優勢。

4 透水混凝土在海綿城市中的應用

4.1透水混凝土預拌生產與施工

透水混凝土采用商品攪拌站集中攪拌，攪拌站采用電子稱量系統，確?；炷猎牧嫌嬃繙蚀_，嚴格按試配確定的配合比預拌生產。攪拌時間應適當延長，以漿體很好地包裹在骨料表面為準。運輸采用混凝土罐車進行運輸。由于透水混凝土拌合物基本無流動性，施工中應避免由于失水和隨著水化的進行而失去工作性，一般從拌合物出機至攤鋪施工不超過2h。透水混凝土運輸至攤鋪現場后，應立即攤鋪、刮平。松鋪系數按透水混凝土的干濕度，一般采用1.1～1.15之間。用振動整平輥壓至所要求的平整度，振動抹平機分2～3次往返振實，由于工程質量要求高，機械整平后往往加人工修整。并防止漏振和過振。大面積施工采用分塊隔倉式進行攤鋪物料。攤鋪完成并復查合格后，應進行覆膜結合澆水養護，養護材料為：1層塑料薄膜+1層彩條布。1d后灑水，至少養護至7d，至少1次/d（在白天氣溫較高時灑水），灑水后覆膜應及時恢復嚴密。

4.2排水系統的建設辦法

透水混凝土路面排水、集水系統設計應包含兩個方面的內容：地面水的排除收集和地下水的排除與收集。道路地面水的排除與收集主要考慮透水混凝土路面徑流的預處置和透水混凝土路面自身的設計，包括減少路面的堆積物，避免透水混凝土路面的梗塞以及孔隙率的設計、縱坡、橫坡及雨水口的設計等。道路地下水的排除與收集方面，在設計透水面層和構造尺寸時應減輕暴雨眾多時路面積水的狀況。如果是滿足大雨等偶發天氣狀況，則透水混凝土路面的尺寸可設計為150到450毫米，并且由于在透水構造層內水只能貯存在石子間的空隙內，當水經過路面進入構造層時，會通過構造層的底部滲入土壤中，因此為了保持更好的活動性和底部的平整性，可在構造層底部墊上一層土工布。

4.3計算混凝土的配比

首先，將透水混凝土應用在海綿城市中，應該計算混凝土的配比。只有遵循科學配比率，對混凝土進行配制，才能提高透水混凝土結構的整體性能。在配制透水混凝土之前，需要計算各種配制材料的比重。具體來說，應該做到以下幾點：第一，應該確定透水昆凝土的透水率，以此為依據選擇骨料的粒徑。一般來說，透水混凝土的透水率越大，選擇的骨料粒徑也應該越大；透水混凝土的透水率越小，選擇的骨料粒徑也應該越小。在骨料選擇完畢之后，可以摻入其他的水泥材料、水灰材料等。在計算過程中，需要應用體積測算的方法，并合理控制纖維增強劑的比例。第二，應該評判透水混凝土的和易性，如果透水混凝土的和易性較好，應該適當增加水泥砂漿的比重，如果透水混凝土的和易性較差，應該增加骨料的用量。第三，在初步配料完成之后，應該對透水混凝土的物理性能進行測試。當透水混凝土的透水率較低時，應該摻人更多粗粒骨料。當透水混凝土的硬度較低時，應該摻人更多的水泥材料。第四，應該增加對透水}昆凝土施加壓力，形成固定形狀，投入到海綿城市的建設中。

4.4透水混凝土的發展前景

由于我國的城市化進程較之發達國家相對滯后，在過去的很長一段時間里對透水混凝土的需求并沒有顯現出來，所以目前國內對透水混凝土的研究和應用還相對較少。隨著“海綿城市”建設由試點到全國范圍的推廣普及，透水混凝土有著巨大的潛在發展空間。并且伴著技術的不斷發展和成熟，很快將研發出具有更優異性能的透水混凝土（強度高、耐久性好等），使其有望用于重交通路面或其他結構用途，為建設事業和社會環境創造更多的效益。

5 結語

海綿城市是城市建設的發展方向，海綿城市建設過程中，應控制好各種材料的質量。透水混凝土是一種新型混凝土材料，對城市排水和蓄水有很大幫助，特別是在海綿城市的建設過程中，必須加強傳統建筑材料的升級和改造，加強透水混凝土的應用可以很好地滿足海綿城市的建設要求。

參考文獻：

[1]甘冰清.透水混凝土的配合比設計及其性能研究[D].安徽理工大學，2015.

[2]韓建國.透水混凝土的性能和應用現狀綜述[J].混凝土世界，2014（10）：46-52.

（作者單位：大連市國土資源和房屋局高新園區分局）