陸中剛

（中鐵十一局集團第二工程有限公司，湖北 十堰 442000）

莞惠公路樟木頭至謝崗段是省道S357的組成部分，地處謝崗鎮(zhèn)山水狹長城鎮(zhèn)經濟區(qū)，水土保持、清溪-樟木頭林場水土保持、生物多樣性保護與生態(tài)屏障區(qū)。該地區(qū)地勢低洼、雨水管道陳舊，受熱帶季風影響，城市內澇現(xiàn)象時有發(fā)生。2013年12月12日，習近平總書記在《中央城鎮(zhèn)化工作會議》的講話中強調：“提升城市排水系統(tǒng)時要優(yōu)先考慮把有限的雨水留下來，優(yōu)先考慮更多利用自然力量排水，建設自然存積、自然滲透、自然凈化的海綿城市”?！?018中國海綿城市建設白皮書》顯示，中國有62%的城市遭受內澇問題的侵害，進入雨季就容易陷入暴雨頻發(fā)、內澇橫行的窘境。數(shù)據(jù)顯示，由洪澇災害造成的經濟和社會損失逐年增加，2016年由于洪澇所帶來的經濟損失高達3640億元，相當于全國GDP的0.5%。近年來國家大力推行海綿城市建設，而透水混凝土具備連通地表上下生態(tài)環(huán)境的功能，是實現(xiàn)海綿城市不可或缺的一種材料，也是2017年建筑業(yè)10項新技術之一。

1 配合比設計

1.1 設計參數(shù)

透水混凝土基層是由粗骨料及其表面均勻包裹的水泥基膠結料形成的具有連續(xù)孔隙結構的混凝土結構層。設計連續(xù)孔隙率10%，強度等級C20。

1.2 原材料選擇

（1）水泥：采用英德海螺P.O42.5，相關檢測數(shù)據(jù)如表1所示。

（2）碎石：采用粒徑為4.75～9.5mm質地堅硬、耐久、潔凈的花崗巖，性能指標如表2所示。

（3）水：地下水。

表1 水泥的性能指標

表2 碎石的性能指標

1.3 配合比設計

利用“水泥裹石法”配置混凝土拌合物：將碎石與50%的拌合水進行預濕攪拌30s，然后依次加入水泥并攪拌40s，最后將剩余的水加入并攪拌50s。相關配合比檢測數(shù)據(jù)如表3所示。

表3 透水混凝土配合比檢測結果匯總

1.4 試件成型

試模采用150mm×150mm×150mm的標準立方體?；炷涟韬衔锓謨蓪友b入模內，第一層的厚度約為試模高度的2/3，第二層高出試模20mm。制件時每層插搗次數(shù)在側面和平面內部插搗次數(shù)力求等距離和均勻分布，四角各1次、側面3次、平面內部9次。

1.5 結果分析

漿集比與抗壓強度趨勢圖如圖1所示，漿集比與孔隙率趨勢圖如圖2所示。

圖1 漿集比與抗壓強度趨勢圖

圖2 漿集比與孔隙率趨勢圖

由圖1可知：漿集比與透水混凝土強度成正比。漿集比低于0.31時，碎石表面不能被水泥漿液完全包裹形成良好的膠結整體，導致抗壓強度急劇下降；漿集比為0.31～0.38時，漿集比越高混凝土結構的強度也相應有所提高；漿集比達到0.38，抗壓強度趨于穩(wěn)定。分析認為透水混凝土通過水泥漿液膠結碎石形成整體，產生強度。由于碎石表面覆蓋漿液后，隨著漿液量的增加，集料之間膠結能力不斷增強使混凝土強度會相應增高。但是若漿液量持續(xù)增高，集料表面不能完全吸附的水泥漿液將下沉至試件底部，所以漿集比達到0.38后混凝土28d抗壓強度增強作用不明顯。

由圖2可知：漿集比與透水混凝土連通孔隙率成反比。漿集比低于0.32時，隨著漿集比的降低孔隙率只有小幅度的提高；漿集比為0.32～0.38時，漿集比越高混凝土結構的連通孔隙率越?。粷{集比達到0.38后繼續(xù)提高漿集比孔隙率下降速率并趨于平緩。分析原因：漿集比較低時漿液剛好包裹住碎石表面并能使集料充分膠結形成整體，結構的連通孔隙率基本等于碎石的孔隙率，即使?jié){集比繼續(xù)下降對結構孔隙率影響不大。漿集比達到0.38時，開始出現(xiàn)過多的水泥漿液，此時漿液逐漸匯集于試件底部。繼續(xù)提高漿液用量，大量水泥漿液自下而上填充碎石之間孔隙，導致孔隙率下降速度趨于平緩。

2 透水混凝土路面施工

2.1 施工準備

透水混凝土施工前應清掃基層，保證基層表面粗糙、清潔，保持濕潤且無明水。

2.2 生產和運輸

透水混凝土攪拌完成后有一定的時效性，因為水泥水化反應不斷進行，在水泥終凝之時混凝土也完全失去壓實特性，而且這種時效性與溫度密切相關。以20℃溫度下水泥∶集料∶水=382∶1500∶118的配合比為例，對靜置不同時間下制成的混凝土試件的28d抗壓強度進行試驗，試驗結果如表4所示。

表4 透水混凝土時間－強度關系

2.3 結果分析

70min之內水泥水化反應雖然在持續(xù)進行，但是水泥并未初凝，所以混凝土強度并沒有明顯影響，超過一定時間后水泥達到初凝混凝土強度顯著下降。

3 養(yǎng)護

透水混凝土路面施工完畢后，宜立即采用塑料薄膜覆蓋養(yǎng)護14d。養(yǎng)護期間尤其是成型前期嚴禁使用明水噴灑。

4 結束語

透水混凝土適用于城鎮(zhèn)輕荷載道路、園林中的輕型荷載道路。在實際應用過程中經過多方的研究，其施工應用技術已取得了一定的成就，但是由于我國相關研究時間較短，透水混凝土推廣還有一定的局限性。該試驗受檢測條件限制透水系數(shù)、抗凍性能等指標缺少數(shù)據(jù)支撐，對于透水混凝土相關設計與施工參數(shù)等還需完善。與此同時，莞惠項目是市政改建項目，將會產生大量路面破除的建筑垃圾，如何合理利用建筑垃圾生產再生骨料配制透水混凝土為項目合理創(chuàng)效將是下一步研究方向。