基层全透水型路面施工技术综述--中国期刊网

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基层全透水型路面施工技术综述

发表时间：2020/8/19 来源：《基层建设》2020年第10期作者：梁健李宏宇

[导读] 摘要：基层全透水结构的透水混凝土路面广泛应用于广场，绿道等轻度负荷的使用环境之中，成为了目前使用最为广泛的一种透水混凝土结构形式，路面施工质量至关重要，本文简要阐述基层全透水型混凝土路面施工阶段的质量控制要点，为透水混凝土路面施工提供参考。

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        摘要：基层全透水结构的透水混凝土路面广泛应用于广场，绿道等轻度负荷的使用环境之中，成为了目前使用最为广泛的一种透水混凝土结构形式，路面施工质量至关重要，本文简要阐述基层全透水型混凝土路面施工阶段的质量控制要点，为透水混凝土路面施工提供参考。
        关键词：透水混凝土；基层全透水型路面；施工技术；质量控制
        引言
        透水混凝土是一种采用单一粒级的粗骨料，不用或少用细骨料配制的无砂、多孔混凝土[1]。由于此类混凝土普遍采用较高强度的水泥，集灰比以及水灰比分别控制在3.0-4.0和0.3-0.35，因此混凝土拌和物通常较干硬，需经过加压振动成型。大量研究数据表明，透水混凝土的抗压强度以及透水性能与水灰比、灰集比、胶结材料强度、集料粒径及强度有着密切联系[2]，通常抗压强度可达15MPa-30MPa，孔隙率在12%-20%，透水系数为1-3mm/ s，此外还可通过掺入适量的硅灰和矿粉来提升三者的性能[3]。该种透水性混凝土成本低，制造施工流程简单，目前已广泛应用于透水路面铺筑。
        一.基层全透水型路面常见质量问题
        《透水混凝土路面技术规程》将透水混凝土路面结构分为基层全透水结构，基层半透水结构以及基层不透水结构[4]，其中基层全透水结构是指地表水能够直接下渗到路基土中的道路结构体系。这种结构体系广泛应用于小区绿道，广场花园等轻度负荷环境之中，在使用过程中常见以下质量问题。
        ①强度不足
        透水混凝土中，水灰比，浆集比等参数都能对混凝土的强度产生一定的影响。水灰比适中，能够使混凝土硬化之后的结构更加稳定，因此要依据实际情况来配置水泥和水的重量；浆集比适当增加能够提高混凝土的强度，但是如果掌握不好程度，使浆集比增加较大，就会影响到透水混凝土的透水性。透水混凝土强度和透水性是一对矛盾体，作为透水混凝土材料的重要参数指标，二者之间很难找到恰当的平衡点，这也是目前透水混凝土产品普遍强度不高的重要原因。
        ②透水性差
        目前透水混凝土施工流程缺乏规范性文件，这就导致了各个地区制备透水混凝土差异化，与在试验室准备的材料有很大的区别，却仍然采用原先的配合比进行施工，这就直接导致透水性受到影响，同时在使用过程中，小石子、树叶等杂物也会堵塞部分表面孔洞，孔隙越多这种堵塞现象会更为明显，不及时处理会严重影响路面排水性能。
        ③易空鼓开裂
        由于水泥浆体的粘结力不足，再加上透水混凝土路面在使用过程之中会产生自收缩的现象，会使结构层之间脱离，造成程度不同的空鼓现象，由于透水混凝土路面是一个复合式的结构，因此各层之间如果不能有很好的粘结作用，各自的收缩量是不一样的，这也会造成空鼓破裂现象。
        出现上述质量问题的一大重要原因就是路面施工质量控制不到位，下面仅以基层全透水型混凝土路面施工为例，介绍施工过程的主要质量控制要点。
        二.透水混凝土路面设计
        （一）.透水混凝土路面设计要求
        透水混凝土路面设计应该充分考虑地质条件、荷载条件、景观要求、施工条件等因素，对于透水混凝土结构设计有着以下的要求：
        （1）湿陷性黄土、盐渍土、沙性土不应该使用全透水或者是半透水结构。
        （2）城镇道路的路基应该稳定、密实、能够为路面结构提供均衡的支撑效果。
        （3）基层应该具备一定的强度和刚度。
        （二）基层全透水型路面结构设计要求
        基层全透水型路面主要适应于人行道、非机动车道、景观硬地等，透水混凝土路面强度等级应不小于C20，厚度不小于60mm，根据不同的使用场景来决定基层和面层的厚度，基层全透水型路面结构如下图所示。

        图1基层全透水型混凝土结构
        图1之中的h1为面层厚度，h2为基层厚度，这两者的数值可以根据使用场景不同进行组合设计，一般来说单纯过人的人行道基层厚度为6cm，面层厚度为4cm，过小型车辆基层取值10cm，面层取值3cm，过大型车辆基层则是需要取值20cm，面层取值5cm，这样才能够保证不同环境下的路面质量安全。
        透水混凝土配合比的设计也是保证路面质量的关键所在，这里根据强度等级的不同，配合比也是有所不同，具体建议配合比如下表，根据自身对于路面强度的要求进行选取。
        表1基层全透水混凝土配合比设计

        三.基层全透水型路面施工要点
        （一）透水混凝土搅拌工艺
        由于透水混凝土没有掺加细骨料，因此搅拌过程之中非常容易出现搅拌不均匀的现象，除了在配合比上控制搅拌浆体的流动度，使得搅拌更加均匀之外，还需要在投料顺序上做出要求，其中的水应该分两次投入，先放一半的水和骨料进行拌和润湿，让每一颗骨料表面都是湿润的，让骨料吸附粉料的能力更强，再倒入水泥，增强剂等粉料进行搅拌，搅拌之后加入剩余的水继续搅拌，这里从投料搅拌再到出料的时间根据使用的搅拌机不同也有所不同，一般的350型搅拌机为4分钟左右，500型的搅拌机则是在3.5分钟左右。
        当透水混凝土搅拌出料之后，如果不是现场搅拌的话最好是在20分钟之内送到现场施工，而且运输过程之中需要注意保持搅拌料的水分，因此有条件的施工现场最好是现场拌料。
        （二）透水混凝土摊铺工艺
        当拌合料运送到施工现场的时候，我们下一步需要进行的是摊铺工艺，在进行摊铺之前需要确定膨胀缝的位置，尺寸，按照要求提前留置，填缝的材料采用回弹性比较好的柔性材料即可，比如挤塑板类材质。面层摊铺之前需要提前计算高度，合理控制高度，摊铺之后应该用平板振动夯夯实，随后用刮尺刮平表面，在整平之后还需要用混凝土磨光机抹平表面。
        这里路面摊铺需要注意早晚环境带来的影响，一般采用间隔式施工法，上午铺设基层，下午铺设面层，下午开工前需要用水养护润湿基层，用相同标号的水泥作为粘接层，避免空鼓现象出现。
        （三）透水混凝土养护工艺
        当透水混凝土路面摊铺完成之后就需要进行养护流程，一般来说采用塑料薄膜覆盖养护即可，这里要求面层周边的塑料膜应该大于面层50cm以上，薄膜的搭接长度应该超过20cm，覆盖好之后在上面洒水润湿养护，养护期间薄膜如果出现破损现象应该及时更换，养护周期一般为两周左右，每天浇水养护两次即可。养护完成后即可进行表面切缝，喷涂罩面漆等操作。
        四.结论
        就目前的透水混凝土材料发展情况来看，还是存在着各种各样的问题，比如强度不足的问题，孔隙堵塞影响透水性能等，施工过程的质量控制对于改善上述问题有着非常明显的作用，严格按照要求施工会延长结构的正常使用寿命，但是目前对于透水混凝土规范化施工的相关标准文件还比较欠缺，行业内缺乏一个统一的施工操作规范，这就造成了不同地方的施工质量存在差异性，这对于透水混凝土材料的推广，甚至是海绵城市建设的推动是一个不利因素。此外除了在施工技术上做出细致的安排之外，对于透水混凝土外加剂的研究也是需要深入展开，一款好的外加剂能够在不影响透水性能的同时极大的增强混凝土的整体强度。能够起到调和强度和透水性之间的矛盾。这才是提升透水混凝土质量的关键所在。
        参考文献：
        [1]王玥，闫滨，李成林.透水混凝土制备及性能研究综述[J].硅酸盐通报，2017，36（03）：864-9.
        [2]张朝辉，王沁芳，杨娟.透水混凝土强度和透水性影响因素研究[J].混凝土，2008，03）：7-9.
        [3]王承军.透水混凝土施工工艺及性能研究[J].科技风，2019，31）：110+34.
        [4]透水水泥混凝土路面技术规程[M].2009.
        作者简介：梁健（1996-），男，汉族，江西赣州人，广州大学硕士研究生，研究方向：混凝土材料。