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(tài)和人工干預(yù)的整體功能可以最大限度地減少城市發(fā)展和建設(shè)對生態(tài)環(huán)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(jié)料混合而成的具有連續(xù)孔隙結(jié)構(gòu)的混凝土,它具有透水、透氣、重量輕的特點。作為一種環(huán)保型生態(tài)混凝土,它在海綿城市中得到廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:透水混凝土;海綿城市;應(yīng)用
隨著我國城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,城市高速建設(shè)中的弊端日益突出。一方面,傳統(tǒng)的混凝土路面透氣性差,調(diào)節(jié)空氣溫濕度的能力弱,導(dǎo)致我國許多城市地區(qū)出現(xiàn)積水、水體黑臭、熱島效應(yīng)等環(huán)境問題。另一方面,建筑行業(yè)對天然砂石骨料的需求逐年增加,而各種原因產(chǎn)生的建筑垃圾每年呈指數(shù)級增長,處理方法相對粗放,對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞。為了進(jìn)一步提高海綿城市的建設(shè)水平,必須拓展透水混凝土的應(yīng)用領(lǐng)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(yīng)環(huán)境的變化并能夠應(yīng)對雨水帶來的影響,又被稱為水彈性城市。國際通用術(shù)語為低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建,能夠在雨水天氣吸水、蓄水、滲水、凈水,并在需要的時候?qū)⑿畲娴乃尫偶右岳?。海綿城市能夠減少城市的污水排放量,逐漸改善雨水進(jìn)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(jìn)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(yōu)勢更加明顯,因此被廣泛應(yīng)用在海綿城市的建設(shè)中。
3 透水混凝土在海綿城市中應(yīng)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(yīng)用的重要性。在傳統(tǒng)的城市人行道設(shè)計中,優(yōu)質(zhì)的建筑材料、專業(yè)的人行道設(shè)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(tǒng)的城市人行道設(shè)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(guī)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(yōu)勢。
4 透水混凝土在海綿城市中的應(yīng)用
4.1透水混凝土預(yù)拌生產(chǎn)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(tǒng),確?;炷猎牧嫌嬃繙?zhǔn)確,嚴(yán)格按試配確定的配合比預(yù)拌生產(chǎn)。攪拌時間應(yīng)適當(dāng)延長,以漿體很好地包裹在骨料表面為準(zhǔn)。運輸采用混凝土罐車進(jìn)行運輸。由于透水混凝土拌合物基本無流動性,施工中應(yīng)避免由于失水和隨著水化的進(jìn)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(xiàn)場后,應(yīng)立即攤鋪、刮平。松鋪系數(shù)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(zhì)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(jìn)行攤鋪物料。攤鋪完成并復(fù)查合格后,應(yīng)進(jìn)行覆膜結(jié)合澆水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)材料為:1層塑料薄膜+1層彩條布。1d后灑水,至少養(yǎng)護(hù)至7d,至少1次/d(在白天氣溫較高時灑水),灑水后覆膜應(yīng)及時恢復(fù)嚴(yán)密。
4.2排水系統(tǒng)的建設(shè)辦法
透水混凝土路面排水、集水系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)包含兩個方面的內(nèi)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(yù)處置和透水混凝土路面自身的設(shè)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(shè)計、縱坡、橫坡及雨水口的設(shè)計等。道路地下水的排除與收集方面,在設(shè)計透水面層和構(gòu)造尺寸時應(yīng)減輕暴雨眾多時路面積水的狀況。如果是滿足大雨等偶發(fā)天氣狀況,則透水混凝土路面的尺寸可設(shè)計為150到450毫米,并且由于在透水構(gòu)造層內(nèi)水只能貯存在石子間的空隙內(nèi),當(dāng)水經(jīng)過路面進(jìn)入構(gòu)造層時,會通過構(gòu)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(gòu)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(yīng)用在海綿城市中,應(yīng)該計算混凝土的配比。只有遵循科學(xué)配比率,對混凝土進(jìn)行配制,才能提高透水混凝土結(jié)構(gòu)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(yīng)該做到以下幾點:第一,應(yīng)該確定透水昆凝土的透水率,以此為依據(jù)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(yīng)該越大;透水混凝土的透水率越小,選擇的骨料粒徑也應(yīng)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(yīng)用體積測算的方法,并合理控制纖維增強劑的比例。第二,應(yīng)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(yīng)該適當(dāng)增加水泥砂漿的比重,如果透水混凝土的和易性較差,應(yīng)該增加骨料的用量。第三,在初步配料完成之后,應(yīng)該對透水混凝土的物理性能進(jìn)行測試。當(dāng)透水混凝土的透水率較低時,應(yīng)該摻人更多粗粒骨料。當(dāng)透水混凝土的硬度較低時,應(yīng)該摻人更多的水泥材料。第四,應(yīng)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(shè)中。
4.4透水混凝土的發(fā)展前景
由于我國的城市化進(jìn)程較之發(fā)達(dá)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(xiàn)出來,所以目前國內(nèi)對透水混凝土的研究和應(yīng)用還相對較少。隨著“海綿城市”建設(shè)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(fā)展空間。并且伴著技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,很快將研發(fā)出具有更優(yōu)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(jié)構(gòu)用途,為建設(shè)事業(yè)和社會環(huán)境創(chuàng)造更多的效益。
5 結(jié)語
海綿城市是城市建設(shè)的發(fā)展方向,海綿城市建設(shè)過程中,應(yīng)控制好各種材料的質(zhì)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(shè)過程中,必須加強傳統(tǒng)建筑材料的升級和改造,加強透水混凝土的應(yīng)用可以很好地滿足海綿城市的建設(shè)要求。
參考文獻(xiàn):
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[2]韓建國.透水混凝土的性能和應(yīng)用現(xiàn)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(qū)分局)