露骨透水混凝土

1天然露骨料透水混凝土铺装施工技术中建八局三公司刘海峰刘智勇汪总【摘要】露骨料透水混凝土铺地系统是一种多孔、轻质、无细骨料混凝土，具有透水、透气、吸声降噪、抗洪涝灾害、缓解城市的“热岛效应”及质量轻等特点，透水混凝土铺装整体美观，具有良好的经济效益和生态环境效益，对于恢复不断遭受破坏的生态环境是一种创造性的材料。【关键词】：露骨料、透水混凝土、地表径流量、配合比现代城市的地表多被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖。与自然的土壤相比，普通的混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力，随之带来一系列的环境问题。雨天尤为暴雨时，排水不畅通的地面形成路面积水，积水使交通不便。在半个世纪前，就已经有一种绿色的建材，它就是透水混凝土。如今，它已经被引入中国，并逐渐地被应用于我们的生活中。透水混凝土由粗骨料表面包覆一层胶结料相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透水、透气和质量轻的特点；透水混凝土作为环境负荷减少型混凝土，具有与普通混凝土不同的特点即容重小、水毛细现象不显著、透水性大，胶结材料用量少、施工简单、绿色环保型和生态型的道路材料；透水混凝土地坪整体美观，透水效果良好，雨水收集充分，具有良好的经济效益和生态环境效益，属于绿色、环保新型建材。1、工程概况苏州圆融星座工程建筑面积约29.8万㎡，是一个集商业零售、湖景精装公寓、5A级商业办公于一体的都市生态坡地综合体。整个建筑呈不规则的五边形，一层室外为景观广场，有景观硬质铺地、绿化、泛光照明。其中，地面为露骨料透水混凝土景观铺地，面积约6000㎡。本工程彩色透水混凝土景观铺地与石材硬质铺装呈现弧形相间，铺设于地下室顶板上方，详见图1。图1透水混凝土铺地布置图22、透水混凝土构造、技术要求及施工重点2.1透水混凝土构造本工程透水混凝土构造从下至上依次地下室顶板结构防水层及保护层、素土夯实、100厚碎石层、100厚透水混凝土基层，20厚砂滤层、70厚透水结构层、50厚彩色透水混凝土面层（以高要求的水泥掺加添加剂及无机耐候颜料组成的透水混凝土，色彩艳丽），详细构造做法详见图2素土夯实100厚碎石层20厚砂滤层70厚透水混凝土结构层50厚露骨彩色混凝土面层100厚透水混凝土基层图2透水混凝土构造层次2.2露骨透水混凝土技术要求透水混凝土铺装的性能和外观质量的要求是:混凝土强度等级为C25，抗折强度（MPa）＞4.5，空隙率（%）＞18,透水系数不小于2.5mm/s；冻融循环D100,耐酸雨、耐碳化，路面平整度误差不大于4mm,厚度偏差不超过2mm；表面深灰色石子显露,显露的石子表面干净,不挂硬化的水泥浆,无杂色。2.3露骨透水混凝土铺装施工难点分析(1)由于本工程露骨透水混凝土铺装要与花岗岩铺地呈曲线相间布置，这些都大大增加了支模和混凝土施工难度。(2)表面裸露的石子必须冲刷干净,冲刷时间与混凝土强度增长相协调,冲得过早石子易掉,过迟不易冲洗干净,并受气候条件的影响;(3)由于施工后期处于炎热的夏季，透水混凝土很容易失水，造成初凝时间缩短，影响成型质量。33、原材料技术指标及配合比3.1原材料技术指标（1）胶结材水泥:P·O42.5级水泥,化学成分和技术性能如表1所示。表1CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3f-CaO63.5121.095.743.922.010.391.91硅灰:化学成分和技术性能如表2所示。表2SiO2/%K2O/%Na2O/%Loss/%比表面积/(m2/g)碱含量(0.658K2O+Na2O)/%95.11.490.161.5621.11.14矿渣微细粉:比表面积375m2/kg,活性指数S95级,碱含量(0.658K2O+Na2O)为0.14%。（2）骨料颜色均匀无杂色，颗粒大小范围6～8mm之间，搅拌前必须严格过筛，先筛除大的粒径再筛除小的粒径，粒径均匀者也应筛出石粉以防影响透水。碎石是透水混凝土的主要材料之一，其质量必须要控制好，碎石的物理性能指标见表3所示。表3序号指标名称指标1压碎指标（%）＜152针片状颗粒含量（%）＜153含泥量（%）＜14表观密度（kg/m3）＞25005紧装堆积密度（kg/m3）13506空隙率（%）＜47（3）水：普通自来水即可用。一般末经过滤的混浊的地下水或使用过的不洁水，不能利用。3.2混凝土配合比用于底层的透水混凝土可采用商品混凝土,面层透水混凝土现场制备。混凝土配合比设计原理是各原材料的体积加上目标孔隙的体积等于单位体积,面层混凝土配合比不用细骨料,因此是按下式计算:++P=1gfcwgcfwmmmm式中:mg、mc、mf、mw———分别为单位体积混凝土中粗骨料、水泥、矿物掺合料、水的用量,kg;4g、c、f、w———分别为粗集料、水泥、矿物掺合料、水的表观密度,kg/m3;P———目标孔隙率,16%。根据现场施工条件(气候条件、混合料的运距和各工序的衔接情况等),确定混合料坍落度为20~40mm;制备的混凝土拌合物,胶结材能均匀包裹骨料,成形后孔隙均匀分布于混凝土中,形成贯通的孔隙网。经计算和试验室试配调整,并进行现场实际批量生产检验,确定混凝土配合比如表4所示，试配完成拌合料如图3所示。表4材料名称粗骨料水泥硅灰矿渣微粉水减水剂用量（kg/m³）143531528881304.5（注：水灰比可根据工程实施时气候，温度和风力进行调整）图3试配完成的透水混凝土拌合料4、透水混凝土工艺要求4.1施工工艺流程5基层土夯实、平整基层测量放线级配制备、运输级配层整平、碾实放线、支模板透水基层砼摊铺、刮平透水基层修整、碾实滤砂层铺设透水结构层砼摊铺、刮平透水基层砼制备、运输透水基层砼制备、运输透水结构层修整、碾实彩色面层修整、碾实彩色面层砼制备、运输彩色面层砼摊铺、刮平面层露骨骨料冲洗切缝、填缝喷涂封闭剂图4透水混凝土工艺流程图4.2基层处理（1）根据施工现场的条件结合图纸及透水混凝土的结构进行开挖土方，放出边线桩。（2）路槽达到设计标高后，用平地机整平，采用蛙式打夯机分层压实，按照填土压实度要求进行夯实。夯实均匀，没有漏夯、死角，然后检查压实度，等待铺筑级配砂石。（3）铺筑100厚级配碎石垫层，要求铺设厚度均匀。4.3透水基层施工（1）滤水管的铺设：素土夯实后，利用短钢筋等临时固定，沿着铺装坡度方向埋设内径￠50@1000mm的PVC滤水管，滤水管通向铺装一侧的排水暗沟，暗沟与室外雨水井连同（此滤水管旨在遇暴雨情况下，加强透水基层的排水功能，滤水管居透水基层混凝土中部，每隔300在管的上下左右各开直径10mm的圆孔，开孔处用土工布包裹，细铁丝固定牢固。?50PVC滤水管排水暗沟滤水孔@3006图5滤水管示意图(2)透水基层的砼铺筑：透水基层混凝土采用商品砼，严格按照配合比配置，为素色透水混凝土，铺设前，罐车运到现场后，可用翻斗车运至作业面内，用铁扒、铁锹等均匀摊铺110-120mm，先用平板振捣器普振一遍后，再用摩擦振动摊平机摊平，达到设计标高100mm厚，做到厚度均匀。4.4砂滤层施工待透水基层混凝土强度达到设计强度40-50%，采用中粗砂，按20mm厚均匀铺设在透水基层上，松铺系数1.1，人工稍夯实即可。4.5透水结构层的铺筑透水结构层混凝土配合比及铺筑方法同透水基层，灯池周围需安装灯罩处，应多加振捣并加浆以求密实，保证能将射钉打入；基层砼摊铺后，应覆盖彩条布及草薕保证养护，三天后视强度情况（强度达到设计强度40-50%）可进行灯线槽及缩缝切割（缩缝位置应按施工图布置，有必要加密时），切割完成后仍需继续养护、保温。4.6露骨透水面层施工面层透水砼施工前完成透水混凝土之间花岗岩地面的施工，花岗岩铺贴完成后，将花岗岩两侧多余的结构层砂浆切除，使之成直角，形成透水混凝土面层的侧模板，同时间隔施工完成的花岗岩可以起到分仓的效果。20厚花岗岩硬质铺装面层50厚露骨彩色混凝土面层图6景观面层平面布置示意图浇筑面层前适当涂刷界面剂以利于基层的连接。面层透水砼使用小翻斗车运输，采用现场搅拌，自搅拌机出料到运到铺筑地点时应尽量控制在十分钟之内，布料：透水混凝土摊铺时应考虑振实预留高度。透水混凝土采用人工布料，应用铁锹反扣，严禁抛掷。透水混凝土摊铺时间长于30min或遇大风天气时，现场混凝土要及时覆盖塑料布，防止透水混凝土水分过快散失。振捣：素色层透水混凝土布料完成后，用刮杠刮平，并用平板振捣器进行振捣，振捣完成后摊铺面层彩色透水混凝土或彩色露骨料透水混凝土，然后刮平，对缺料的地方及时补料，7并用透水混凝土专用设备进行表面振捣及整平，直至与模板等高为止。表面修整：对碾压后的路面应及时修饰透水混凝土的边角，对于缺料的部位应填料修整，对于较干部位可先均匀喷洒一层水，再加料修整。透水混凝土露骨料时，在表面平整、密实度达到要求后对表面均匀的喷刷一遍清洗剂，然后覆盖塑料薄膜；在喷刷完成后6—8小时（根据天气情况而定）采用高压水枪对表面用清洗剂冲洗，清洗剂喷涂一定要均匀到位,喷涂不到的表面,石子不能被冲洗出来,喷涂过薄将导致表面冲刷不干净;喷得过厚,将会使被冲掉的水泥浆过多,导致表面石子黏结不牢固,一般控制喷涂厚度不超过2mm。透水混凝土表面修整完毕后，应及时少量喷水并覆盖塑料薄膜进行养护，养护周期和普通混凝土相同，养护期间应在路面周围设置围挡，严禁上人，上车。4.7路面切缝、填缝：透水混凝土路面养护5天后开始切割伸缩缝，相关要求如下：缩缝面层间距≤6m，缝宽5-8mm，缝深贯穿至整个面层；胀缝面层间距≤12m或18m，缝宽20-30mm，缝深贯穿至整个面层；伸缩缝基层间距≤6m，缝宽20-30㎜，缝深贯穿至整个基层；使用挤塑板对素色基层部分进行填充，彩色面层先采用泡沫棒填充底部，表面采用聚氨酯胶粘石子填充。4.8喷涂封闭剂：以上所有的工序施工完毕后，采用高压清洗机对透水混凝土的表面进行清洗，表面干燥24小时后即可进行喷涂封闭剂，刚喷涂完的地面周围应设置保护栏或醒目明示警告语，勿使行人、车辆入内，避免造成表面污染或损毁未干的封闭剂涂层；透水混凝土强度符合要求后方可通行使用。5、结语：露骨料透水混凝土路面除了具有普通透水混凝土的特性外,还表现出天然石材的质地和颜色,自然美观,透水性和美化环境的效果于一身,是一项值得大力推广的环境友好型绿色铺装。这一技术成果本项目景观工程中得以成功应用,成为绿色施工的亮点之一。