裝飾型彩色透水混凝土的施工技術

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研究中心，重慶401122）

裝飾型彩色透水混凝土的施工技術

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研究中心，重慶401122）

該文結合工程應用介紹了彩色透水混凝土的生產和施工過程，包括原材料選擇、配合比設計、生產運輸、壓實整平、養(yǎng)護以及表面保護等環(huán)節(jié)，為彩色透水混凝土的應用提供了參考。

透水鋪裝；配合比設計；透水混凝土施工；表面保護

0 引言

近年來，彩色透水混凝土的應用越來越廣泛，透水混凝土本身具有的高透水性、生態(tài)環(huán)保等優(yōu)勢，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、人行道等部位，與景觀構造、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)等很多實際工程中[1-2]，彩色透水混凝土都得到很好的應用，其優(yōu)良的透水性能和質樸美觀的視覺效果，使之成為工程應用領域中的一個亮點，并推動了彩色透水混凝土在我國研究及應用的熱潮[3]。本文結合實際生產及工程應用介紹彩色透水混凝土的生產與施工。

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550m，寬1.8m，為減少路面積水，在提高行走安全性的同時也要求有較好的裝飾效果，設計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，混凝土強度等級C20，透水系數(shù)≥1.0mm/s。

1.2 路面結構組合與構造設計

（1）路面結構設計

因人行道路基底土壤已被夯實滲透性不足，同時道路與廠區(qū)排水溝相鄰，因此，該人行道路采用半透水結構，路面結構組合設計為（見圖1）：基層采用C20素混凝土，結構厚度150mm，橫坡度2%；基頂處沿橫坡方向設置排水盲溝與廠區(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構

（2）面層設計

為了在透水的基礎上實現(xiàn)路面的裝飾效果，同時考慮工程造價的經濟性，路面面層決定采用雙色組合層結構的透水混凝土，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劑進行潤色及保護。

2 配合比設計

2.1 原材料選擇

透水混凝土制備的關鍵是使用粒形圓潤的單粒級骨料，對于普通透水混凝土，為了兼顧強度與透水性能一般選用5～10mm的單粒級整形石子。而對于裝飾性表面層，為了追求表觀細膩的裝飾效果，則選擇2～4mm單粒級石英砂為集料。此外，為了保證混凝土強度，選擇使用了聚羧酸高性能減水劑與透水混凝土專用增強料；為了調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構穩(wěn)定性，采用一定量的中砂來改善集料包裹層漿體性能。該工程所用原材料及相應技術性能見表1。

表1 原材料技術性能

2.2 配合比確定

在參照行標《透水水泥混凝土路面技術規(guī)程》CJJ/T 135-2009中推薦的配合比設計方法的基礎上，采用砂子等體積替換一定水泥體積的思路，對標準推薦的配合比設計方法進行了適當調整，通過調整后的配合比設計方法設計出的透水混凝土配合比在實現(xiàn)目標孔隙率方面具有比較好的優(yōu)勢。經過設計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 施工準備

（1）基層清潔，測量放樣，支模。

（2）施工機具準備，施工過程主要用機具如表4。

表4 主要施工機具

（3）鋪筑試驗段（長度10m），在確保滿足設計透水系數(shù)與強度的前提下，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，采用混凝土抹光機來回收面3～4次。

（4）確定施工可操作時間，透水混凝土屬于干硬性混凝土，施工性能保持時間較短，強度隨時間的延長損失較大，測試所設計透水混凝土的延遲時間，確定施工可操作時間為90min（即透水混凝土從攪拌出機至鋪筑完成不能超過90min）。

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

3.2 生產

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，因此采用強制式攪拌機并延長攪拌時間至130s。同時，為了便于集料裹漿均勻，先投集料與部分拌合水，待集料表面充分潤濕后，再投入其他材料，攪拌制度詳見圖2。

生產彩色透水混凝土前，將攪拌機清洗干凈，避免出現(xiàn)色彩污染。

3.3 運輸

采用自卸式貨車運輸透水混凝土，運輸時間30min以內。裝運前將車廂內清洗干凈，并確保車廂內無積水。

3.4 鋪筑

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

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表觀的平整度要求較高，在混凝土壓實后，采用抹光機對透水混凝土表面進行整平，如圖4。對于局部無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團的情況，全厚度層替換再重新抹平，如圖5。整平時保持模板頂面整潔，接縫處板面平整。

圖4 混凝土抹光機整平

圖5 替換表面局部結團部位

3.6 養(yǎng)護

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

圖6 薄膜覆蓋養(yǎng)護

3.7 切縫

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

3.8 表面保護

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

圖7 表面保護劑噴涂

4 結果檢驗

4.1 表觀與平整度

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

圖8 完工后效果

4.2 強度與透水系數(shù)

鋪筑過程中對透水混凝土進行了現(xiàn)場取樣，成型了用以檢驗強度、孔隙率、透水系數(shù)的試件，其中在28d齡期時測試預留試件抗壓強度與透水系數(shù)，試驗結果見表5。

表5 透水混凝土性能檢驗結果

測試結果表明：透水混凝土上面層與下面層混凝土強度均大于C20抗壓強度標準值，透水系數(shù)大于1.0mm/s，符合設計預期。

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

5 結語

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

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

[2]王寶松，葉奮，朱天同.基于正交設計法的透水混凝土人行道面在世博園區(qū)的應用研究[A].2008年學術交流會中國公路學會道路工程分會[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技術創(chuàng)新項目“預拌透水混凝土配制與應用技術研究”論文之一。

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.02.030

2016-11-15

石從黎（1981-），男，四川德陽人，研究生，高級工程師，從事混凝土產品及其技術的研發(fā)與管理。