石從黎，李城，向川，董恒瑞

（1重慶建工建材物流有限公司，重慶401122；2重慶市建筑材料與制品工程技術(shù)研究中心，重慶401122）

裝飾型彩色透水混凝土的施工技術(shù)

石從黎1,2，李城1，向川1，董恒瑞1

（1重慶建工建材物流有限公司，重慶401122；2重慶市建筑材料與制品工程技術(shù)研究中心，重慶401122）

該文結(jié)合工程應(yīng)用介紹了彩色透水混凝土的生產(chǎn)和施工過(guò)程，包括原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)運(yùn)輸、壓實(shí)整平、養(yǎng)護(hù)以及表面保護(hù)等環(huán)節(jié)，為彩色透水混凝土的應(yīng)用提供了參考。

透水鋪裝；配合比設(shè)計(jì)；透水混凝土施工；表面保護(hù)

0 引言

近年來(lái)，彩色透水混凝土的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，透水混凝土本身具有的高透水性、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，加上色彩的渲染使得透水混凝土具備了十分優(yōu)異的裝飾效果。彩色透水混凝土多用于廣場(chǎng)、人行道等部位，與景觀構(gòu)造、綠化工程高度融合，相得益彰，是不可多得的環(huán)保型裝飾功能材料。北京奧林匹克公園和上海世博園區(qū)等很多實(shí)際工程中[1-2]，彩色透水混凝土都得到很好的應(yīng)用，其優(yōu)良的透水性能和質(zhì)樸美觀的視覺(jué)效果，使之成為工程應(yīng)用領(lǐng)域中的一個(gè)亮點(diǎn)，并推動(dòng)了彩色透水混凝土在我國(guó)研究及應(yīng)用的熱潮[3]。本文結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)及工程應(yīng)用介紹彩色透水混凝土的生產(chǎn)與施工。

1 工程背景

1.1 工程概況

重慶葆晟建材廠區(qū)人行道路改造工程，總長(zhǎng)550m，寬1.8m，為減少路面積水，在提高行走安全性的同時(shí)也要求有較好的裝飾效果，設(shè)計(jì)選擇裝飾型彩色透水混凝土作為路面透水鋪裝材料，鋪裝厚度80mm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C20，透水系數(shù)≥1.0mm/s。

1.2 路面結(jié)構(gòu)組合與構(gòu)造設(shè)計(jì)

（1）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

因人行道路基底土壤已被夯實(shí)滲透性不足，同時(shí)道路與廠區(qū)排水溝相鄰，因此，該人行道路采用半透水結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)為（見(jiàn)圖1）：基層采用C20素混凝土，結(jié)構(gòu)厚度150mm，橫坡度2%；基頂處沿橫坡方向設(shè)置排水盲溝與廠區(qū)排水溝相連，盲溝寬度30mm，間距1000mm；面層采用C20裝飾型透水混凝土，厚度80mm，透水系數(shù)≥1.0mm/s。

圖1 透水混凝土工程路面結(jié)構(gòu)

（2）面層設(shè)計(jì)

為了在透水的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)路面的裝飾效果，同時(shí)考慮工程造價(jià)的經(jīng)濟(jì)性，路面面層決定采用雙色組合層結(jié)構(gòu)的透水混凝土，即：下面層采用C20普通透水混凝土，集料粒徑為5～10mm；上面層采用C20彩色石英砂透水混凝土，集料粒徑為2～4mm；面層表面采用彩色保護(hù)劑進(jìn)行潤(rùn)色及保護(hù)。

2 配合比設(shè)計(jì)

2.1 原材料選擇

透水混凝土制備的關(guān)鍵是使用粒形圓潤(rùn)的單粒級(jí)骨料，對(duì)于普通透水混凝土，為了兼顧強(qiáng)度與透水性能一般選用5～10mm的單粒級(jí)整形石子。而對(duì)于裝飾性表面層，為了追求表觀細(xì)膩的裝飾效果，則選擇2～4mm單粒級(jí)石英砂為集料。此外，為了保證混凝土強(qiáng)度，選擇使用了聚羧酸高性能減水劑與透水混凝土專用增強(qiáng)料；為了調(diào)控透水混凝土的可操作性能，選擇使用了砂漿緩凝劑；為了提升透水混凝土拌合料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，采用一定量的中砂來(lái)改善集料包裹層漿體性能。該工程所用原材料及相應(yīng)技術(shù)性能見(jiàn)表1。

表1 原材料技術(shù)性能

2.2 配合比確定

在參照行標(biāo)《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 135-2009中推薦的配合比設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，采用砂子等體積替換一定水泥體積的思路，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)推薦的配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整，通過(guò)調(diào)整后的配合比設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出的透水混凝土配合比在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)孔隙率方面具有比較好的優(yōu)勢(shì)。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)試配確定了透水混凝土配合比及其性能，分別如表2，表3。

表2 透水混凝土配合比

表3 透水混凝土性能

3 透水混凝土的施工

3.1 施工準(zhǔn)備

（1）基層清潔，測(cè)量放樣，支模。

（2）施工機(jī)具準(zhǔn)備，施工過(guò)程主要用機(jī)具如表4。

表4 主要施工機(jī)具

（3）鋪筑試驗(yàn)段（長(zhǎng)度10m），在確保滿足設(shè)計(jì)透水系數(shù)與強(qiáng)度的前提下，確定透水混凝土鋪筑的工藝參數(shù)為：下面層透水混凝土松鋪厚度6cm，碾壓速度為25～30m/min，靜壓碾壓3遍;上面層彩色透水混凝土松鋪厚度3.5cm，采用混凝土抹光機(jī)來(lái)回收面3～4次。

（4）確定施工可操作時(shí)間，透水混凝土屬于干硬性混凝土，施工性能保持時(shí)間較短，強(qiáng)度隨時(shí)間的延長(zhǎng)損失較大，測(cè)試所設(shè)計(jì)透水混凝土的延遲時(shí)間，確定施工可操作時(shí)間為90min（即透水混凝土從攪拌出機(jī)至鋪筑完成不能超過(guò)90min）。

（5）確定施工日期，查看天氣預(yù)報(bào)，避開(kāi)雨天與晴天，防止雨水或暴曬對(duì)透水混凝土表面造成破壞。

3.2 生產(chǎn)

與普通混凝土相比，透水混凝土的水膠較低且漿體量較小，不易被攪拌均勻，因此采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)并延長(zhǎng)攪拌時(shí)間至130s。同時(shí)，為了便于集料裹漿均勻，先投集料與部分拌合水，待集料表面充分潤(rùn)濕后，再投入其他材料，攪拌制度詳見(jiàn)圖2。

生產(chǎn)彩色透水混凝土前，將攪拌機(jī)清洗干凈，避免出現(xiàn)色彩污染。

3.3 運(yùn)輸

采用自卸式貨車(chē)運(yùn)輸透水混凝土，運(yùn)輸時(shí)間30min以內(nèi)。裝運(yùn)前將車(chē)廂內(nèi)清洗干凈，并確保車(chē)廂內(nèi)無(wú)積水。

3.4 鋪筑

根據(jù)試驗(yàn)段確定的工藝參數(shù)，采用人工進(jìn)行攤鋪，盡可能做到攤鋪均勻，然后選擇鋼輪式壓路機(jī)，碾壓時(shí)，按試驗(yàn)段確定的工藝參數(shù)進(jìn)行碾壓，碾壓沿縱向方向進(jìn)行，遇到接頭或模板邊緣，改為橫向碾壓，碾壓時(shí)輪跡重疊控制在15～25cm，如圖3。第一遍碾壓結(jié)束后，對(duì)有明顯凹陷處及時(shí)人工換填補(bǔ)料，再進(jìn)行碾壓。

圖3 碾壓輪跡重疊

3.5 整平

由于裝飾型彩色透水混凝土對(duì)表觀的平整度要求較高，在混凝土壓實(shí)后，采用抹光機(jī)對(duì)透水混凝土表面進(jìn)行整平，如圖4。對(duì)于局部無(wú)法收光的缺陷則配合人工抹刀修整；如存在表面局部拌合料結(jié)團(tuán)的情況，全厚度層替換再重新抹平，如圖5。整平時(shí)保持模板頂面整潔，接縫處板面平整。

圖4 混凝土抹光機(jī)整平

圖5 替換表面局部結(jié)團(tuán)部位

3.6 養(yǎng)護(hù)

施工完畢后，采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，如圖6，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

圖6 薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)

3.7 切縫

混凝土養(yǎng)護(hù)14d后，采用路面切割機(jī)進(jìn)行切縫施工。脹縫貫穿透水混凝土，達(dá)到基層，寬度15mm，每20m設(shè)置一道脹縫，縮縫深度30mm，縮縫寬度5mm，每5m設(shè)置一道，切縫完畢后用瀝青作為嵌縫材料嵌入切縫。

3.8 表面保護(hù)

噴涂保護(hù)劑的目的，主要是增強(qiáng)透水混凝土表面的抗沖擊破壞性及裝飾性，噴涂保護(hù)劑在切縫結(jié)束后進(jìn)行（圖7所示）。保護(hù)劑為雙組份丙烯酸聚氨酯，在使用前均勻混合。噴涂前，透水混凝土表面務(wù)必干燥，如存在局部未干燥部位，不能進(jìn)行保護(hù)劑噴涂，避免出現(xiàn)因水漬影響最終均勻噴涂的效果。

圖7 表面保護(hù)劑噴涂

4 結(jié)果檢驗(yàn)

4.1 表觀與平整度

完工后的透水混凝土路面觀感質(zhì)量較好，顏色均勻，表面無(wú)顆粒脫落現(xiàn)象，具有良好的視覺(jué)效果，如圖8所示。采用3m直尺法進(jìn)行了平整度檢測(cè)，所測(cè)6組數(shù)據(jù)的平均值為3.4mm，滿足相應(yīng)路面的平整度要求。

圖8 完工后效果

4.2 強(qiáng)度與透水系數(shù)

鋪筑過(guò)程中對(duì)透水混凝土進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)取樣，成型了用以檢驗(yàn)強(qiáng)度、孔隙率、透水系數(shù)的試件，其中在28d齡期時(shí)測(cè)試預(yù)留試件抗壓強(qiáng)度與透水系數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 透水混凝土性能檢驗(yàn)結(jié)果

測(cè)試結(jié)果表明：透水混凝土上面層與下面層混凝土強(qiáng)度均大于C20抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，透水系數(shù)大于1.0mm/s，符合設(shè)計(jì)預(yù)期。

此外，為檢驗(yàn)路面透水性能的保持情況，在路面完工3個(gè)月后對(duì)透水混凝土路面進(jìn)行了透水系數(shù)測(cè)試，所測(cè)13組數(shù)據(jù)的平均值為1.33mm/s，路面雨天無(wú)積水，表明該工程透水路面的透水性能保持良好。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著各級(jí)政府大力推進(jìn)海綿城市的建設(shè)，裝飾型透水混凝土因其在具備透水性能的基礎(chǔ)上，擁有裝飾美觀的視覺(jué)效果，在園林景觀公園、小區(qū)道路、大型廣場(chǎng)展覽會(huì)館場(chǎng)地、校園地面等的領(lǐng)域更易受到客戶青睞，有著廣闊的應(yīng)用前景。本文所提供的裝飾型透水混凝土的生產(chǎn)和施工方法，不僅能保證混凝土的透水性能和力學(xué)性能，還能實(shí)現(xiàn)美觀的裝飾效果，可供同行參考。

[1]石云興，霍亮，戢文占，等.奧運(yùn)公園露骨料透水路面的混凝土施工技術(shù)[J].混凝土，2008（07）：103-105.

[2]王寶松，葉奮，朱天同.基于正交設(shè)計(jì)法的透水混凝土人行道面在世博園區(qū)的應(yīng)用研究[A].2008年學(xué)術(shù)交流會(huì)中國(guó)公路學(xué)會(huì)道路工程分會(huì)[C].2008.

[3]張賢超，尹健，池漪.透水混凝土性能研究綜述[J].混凝土，2010（12）：47-50.

責(zé)任編輯：孫蘇，李紅

Construction Technology for Decorative Colored Pervious Cement Concrete

This paper introduces the production and construction process of colored pervious cementconcrete based on engineering applications,including raw materialselection,mix ratio design,production,transportation,compaction,leveling,curing,surface protection and other key stages,providing some references for the application ofcolored pervious cementconcrete.

pervious pavement;mix ratio design;construction ofpervious cementconcrete;surface protection

TU528

A

1671-9107（2017）02-0030-04

基金論文：該論文為重慶建工集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目“預(yù)拌透水混凝土配制與應(yīng)用技術(shù)研究”論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.02.030

2016-11-15

石從黎（1981-），男，四川德陽(yáng)人，研究生，高級(jí)工程師，從事混凝土產(chǎn)品及其技術(shù)的研發(fā)與管理。