透水混凝土在海绵城市建设中的应用研究获奖科研报告

透水混凝土在海绵城市建设中的应用研究获奖科研报告摘

要：当前我国海绵城市发展迅速，透水混凝土在其中的应用起到了至关重要的作用。文章主要从透水混凝土应用的重要性出发，对透水混凝土施工技术展开分析和探讨。

关键词：透水混凝土;海绵城市;城市建设;混凝土

引言

透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料。透水混凝土的透水透气透光性好，能够吸声调温调湿，可实现渗滞蓄净排功能，可以很好解决传统硬化地面无法解决的城市生态环境。传统不透水硬化地面，一旦遭遇强降雨，路面大范围积水，容易造成城市“看海”现象，甚至会发生严重洪涝灾害。透水混凝土地面透水，不仅没有洪涝灾害，还冬暖夏凉，雨天透水，雪天化雪，吸附粉尘吸收噪音，植被无需人工浇灌而郁郁葱葱，形成山水林田湖生命共同体的自由呼吸的海绵城市。全球已日益重视城市生态环境，低影响开发模式成为全球趋势，透水混凝土顺势而为，成为全球研究热点。

1透水混凝土应用于海绵城市建设中的重要性

透水混凝土之所以在海绵城市建设中发挥如此大的作用，是因为具有以下三点非常出色的优势特征：第一，原地透水功能强大。顾名思义，透水混凝土具有非常强大的透水功能，它能使路面或是其它建筑部分的积水透过混凝土很快的流入地下，在减少城市积水的同时快速实现地下水的补给，预防因缺水而导致的地面沉降，降低城市地下泄洪系统管道的排水压力，防止城市的内涝。第二，透水混凝土可以选择制作颜色。透水混凝土可以通过使用无机颜料，配比出所需色彩的透水混凝凝土，彩色透水混凝土在城市的美觀建设中更加适用。第三，透水混凝土不易发生漫反射。传统的混凝土路面很容易出现漫反射的情况，严重时反光会使行人或司机产生眩晕，这会给交通带来很大的负面影响。而透水混凝土本身内部具有很多的开放式空隙，结构也与一般混凝土不同，是蜂窝状结构，因此透水混凝土不易发生漫反射，降低了交通风险[1]。

2透水混凝土在海绵城市建设中的应用

2.1原材料选择

第一，水泥。透水混凝土用的水泥主要是强度较高、混合材料掺量较少的水泥或普通硅酸盐水泥。水泥选择还需要考虑活性品种和数量。水泥用量为最佳用水量下，适当增加水泥用量，来提高透水混凝土强度。第二，骨料。透水混凝土骨料，一般采用无砂或少砂单粒径级配石子或间断级配石子。一般地集料强度越高，透水混凝土强度就越高。第三，外加剂。透水混凝土，外加剂必不可少。透水混凝土主要外加剂有调整混凝土凝结时间的缓凝剂、提高混凝土流动性的减水剂、增加稠度提高透水混凝土强度的增强剂、彩色透水混凝土用的染色剂、增加表面亮度质感和耐磨性的保护剂等。第四，掺合料。掺合料可以降低水化热，预防透水混凝土产生缺陷，提高透水混凝土粘结强度等。

2.2水灰比控制

水灰比是透水混凝土最重要的参数之一，不仅影响透水混凝土的强度还影响其透水性能。水灰比过小，水泥浆过于干稠，则混凝土拌合物的和易性太差，不能搅拌均匀，从而导致水泥浆无法充分包裹骨料表面，不利于混凝土强度的提高;反之，若水灰比过大，水泥浆稀液可能更容易渗入骨料间的孔隙，造成透水孔隙部分或全部堵死，既影响透水性能，又不利于强度的提高。根据《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135-2009的规定，水灰比应通过试验确定，选择范围控制在0.25～0.35之间。具体做法是根据透水混凝土的设计强度和孔隙率，通过改变水灰比试验，获得相同孔隙率下的不同强度，最后再利用作图法或计算法求出满足孔隙率和配置强度要求的水灰比[2]。

2.3基础面处理

按照全透水与半透水的结构划分，透水混凝土的下承层为级配碎石或是稳定土，其表面要确保坚实平整，在横坡、高程、压实度等质量指标方面都应与设计要求相符。透水混凝上施工工艺流程如下：施工准备→基础面准备→模板支设→铺筑成形→混凝土养护→接缝施工→涂刷固化剂→日常维护。透水混凝上主要技术指标如下：耐磨性（磨坑长度）不大于30mm;透水系数（15°C）不小于0.5mm/s;25次冻融后抗压强度损失率不大于20%，25次冻融后质量损失率不大于5%;连续孔隙率不小于10%;抗压强度不小于25MPa;抗折强度不小于3MPa。

2.4施工工艺与过程控制

透水混凝土主要有两种结构，这两种结构分别是全透水结构和半透水结构，两种结构的应用区域和范围不同。半透水结构一般应用荷载较低的道路，全透水结构一般应用与公园等景观场地、人行道、非机动车道等。透水混凝土的施工建设是与其它施工部分区别开来的，通常情况下，基层施工是一个团队，透水混凝土的施工是由专门的团队来完成的。因此，在透水混凝土施工之前，建设基层的团队应该做好相应的界面连接处理，保证粗糙清洁无积水[3]。

2.5振捣

海绵城市中透水混凝土的应用要想表现出更强的应用价值，往往还需要重点把握好振捣环节，能够确保透水混凝土形成的路面结构更为稳定均匀，具备理想透水性能。结合这种振捣工作的落实，应该首先借助于刮杠针对透水混凝土路面进行有效刮平处理，在刮平后针对振捣机械进行规范运用，避免透水混凝土材料出现明显的缺料或者是不均匀现象。在振捣操作处理中，往往还需要重点关注于模板结构，避免振捣设备和模板存在较为明显的相互干扰问题，应该更好提升振捣的充分性，最终确保透水混凝土结构能够和模板等高。

2.6其他注意事项

透水混凝土基层应用平板振动夯夯实平整，面层使用带盘混凝土收面机压实磨平，施工结束后采用塑料薄膜覆盖养护，养护龄期不小于两周，以薄膜内有大量露珠最佳，待透水混凝土强度达到设计强度的70%左右（冬10℃两周，春秋10d，夏季3～5d），进行机械切缝、清洗与养护。

结语

综上所述