歐進(jìn)地坪專(zhuān)業(yè)施工彩色透水混凝土地坪

我國(guó)南方地區(qū)主要位于亞熱帶地區(qū)，有著太陽(yáng)曝曬、高溫、多雨的地域特征，現(xiàn)行城市道路路面主要為普通混凝土或者瀝青混凝土。隨著城市地面的硬化，生態(tài)綠化面積也在不斷的減少，大量的熱島現(xiàn)象、城市的內(nèi)澇、行駛噪音等也愈來(lái)愈影響著人們的日常生活，人們?cè)谙硎苤鞘械缆吠晟茙?lái)的便利生活的同時(shí)，也正在為此承擔(dān)自然生態(tài)反噬的代價(jià)。

　　 普通混凝土鋪筑的路面，有著較強(qiáng)的吸熱能力，又缺乏透水性和透氣性，雨水難以滲入地下，致使地表的植物由于缺乏對(duì)城市地表溫度、濕度的調(diào)節(jié)能力，產(chǎn)生了所謂的“熱島現(xiàn)象”；不透水的道路表面容易積水，特別到了雨季，路面濕滑，更甚至?xí)a(chǎn)生城市內(nèi)澇現(xiàn)象，對(duì)城市的排水系統(tǒng)及下游的江河湖泊都會(huì)帶來(lái)不小的壓力；如果能在路面增加蜂窩狀的空隙結(jié)構(gòu)，可以打通路面上下的水流生態(tài)系統(tǒng)，活性的水流生態(tài)系統(tǒng)也可以帶走不少積聚在道路表面的熱量，降低熱島效應(yīng)。
　　 透水瀝青混凝土的出現(xiàn)為城市道路帶來(lái)了希望，擁有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)，貫通路面上下的水流系統(tǒng)，以及瀝青路面自身優(yōu)于混凝土路面的吸聲性能，大大降低了城市道路積聚的熱島、內(nèi)澇及噪聲影響。但透水瀝青昂貴的造價(jià)也給城市建設(shè)帶來(lái)沉重經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，加之其生產(chǎn)過(guò)程污染嚴(yán)重，在夏季高溫下受熱溶解后產(chǎn)生的刺激的氣味也影響人們的正常生活，這都導(dǎo)致透水瀝青混凝土路面在南方地區(qū)無(wú)法大規(guī)模的推廣使用。
　　 近年，在國(guó)外的許多地方已經(jīng)大規(guī)模的使用透水混凝土結(jié)構(gòu)，在去年的上海世博會(huì)會(huì)館，也首次嘗試性的使用這種新型建材，它與透水瀝青同樣具有蜂窩狀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可以有效地改變地表的熱量平衡，自然打通地面上下水份和熱量的流通，而且，憑借其特有的多孔吸聲結(jié)構(gòu)，在高樓林立、高架道路及空中航線增多的城市中，可以有效吸收這些高處噪音投射到地面上的聲波，降低噪音的污染。相較之下，透水混凝土比瀝青具有更強(qiáng)耐磨性能，使用過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)高溫溶解現(xiàn)象，其造價(jià)也沒(méi)有透水瀝青昂貴，可以減少城市建設(shè)中的經(jīng)濟(jì)投入。
　　 目前，透水混凝土在我國(guó)國(guó)內(nèi)還是處于探索階段，而且，國(guó)家還沒(méi)有相關(guān)的規(guī)范及技術(shù)要求作為指導(dǎo)，廣東地區(qū)對(duì)其的使用經(jīng)驗(yàn)更是一片空白。在廣州某亞運(yùn)場(chǎng)館改造工程中，我們通過(guò)借鑒上海世博對(duì)透水混凝土的使用經(jīng)驗(yàn)，建立了試驗(yàn)段嘗試地應(yīng)用了這一新型材料進(jìn)行場(chǎng)館路面的改造。
　　1.工藝原理
　　 根據(jù)透水混凝土的結(jié)構(gòu)模型可知，透水混凝土的原料決定了其表面都比較粗糙，其強(qiáng)度主要依靠包裹在骨料表面的硬化的水泥漿體將骨料粘結(jié)而形成，另外還作用有骨料間的咬合力。但由于水泥凝膠層比較薄，水泥凝膠體與粗骨料界面之間的膠結(jié)面積小，骨料顆粒間的連接點(diǎn)處也最容易被破壞。因此，透水混凝土的核心技術(shù)就在于要尋找到滲透性能與強(qiáng)度性能的平衡點(diǎn)，首先考慮孔隙率，一般以骨料被漿體包裹，沒(méi)有較多水泥漿流出為恰當(dāng)。所以研究高強(qiáng)度透水混凝土技術(shù)，必須在選材、配合比及精細(xì)施工上共同作用，才能使透水混凝土路面既具有良好的透水性，又具有足夠的強(qiáng)度。
　　2.選料工藝
　　 透水混凝土主要由膠結(jié)劑、粗骨料、水組成。其強(qiáng)度的形成大體分為兩部分：一部分是由粗集料形成的骨架提供，因?yàn)槭拥膹?qiáng)度大于混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度；另一部分來(lái)源于硬化漿體和粗集料之間的界面粘結(jié)，粘結(jié)強(qiáng)度主要來(lái)源于水泥水化形成的凝膠。
　　 ⑴膠凝材料：在保證孔洞率的情況下，為保證強(qiáng)度，選用高標(biāo)號(hào)水泥。另外，加入一定量的膠粉以增加界面強(qiáng)度。隨著膠粉摻量的增加，透水混凝土的強(qiáng)度增大，但在摻量超過(guò)水泥含量的10%的情況下，混凝土的透水性能下降明顯，因此，膠粉的最佳摻量在10%左右。
　　 ⑵骨料：骨料是透水混凝土的主要組成材料，常用的骨料為河卵石和人工破碎的碎石，卵石表面光滑，沒(méi)有棱邊、多呈現(xiàn)球形或蛋形，碎石則具有粗糙的表面和棱邊，呈棱角形；骨料的表面狀態(tài)影響與水泥石的粘結(jié)強(qiáng)度，從而影響透水混凝土的抗壓強(qiáng)度，在相同配合比并且骨料粒徑較大時(shí)，由碎石配置的透水混凝土抗壓強(qiáng)度明顯低于卵石配置的；當(dāng)粒徑較小時(shí)，由于碎石與水泥漿體粘結(jié)強(qiáng)度較高，碎石配置的透水混凝土抗壓強(qiáng)度高于卵石的；由碎石骨料配置的透水混凝土透水系數(shù)也明顯大于卵石骨料配置的。骨料品種對(duì)透水混凝土性能的影響較為顯著。骨料粒徑越小，骨料的堆積密度越大，粒徑間的接觸點(diǎn)越多，配置透水混凝土抗壓強(qiáng)度越高，透水性越低。骨料粒徑越大，比表面積越小，所形成的結(jié)構(gòu)骨料單位體積內(nèi)骨料顆粒之間接觸點(diǎn)數(shù)量少，膠結(jié)面積越小，雖然可以提高透水混凝土的透水性，但會(huì)降低抗壓強(qiáng)度。在相同配合比下，透水混凝土的抗壓強(qiáng)度隨著骨料粒徑的增大而顯著降低；透水系數(shù)隨著骨料粒徑的增加而增大，呈非線性關(guān)系。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)對(duì)比，確定采用粒徑為4.75-9.5mm的單級(jí)配碎石骨料。
　　 ⑶摻合料：為了提高耐久性和漿料的抗折強(qiáng)度，并保持生態(tài)環(huán)境，必須選用活動(dòng)摻合料或提高性能礦物外加劑，如粉煤灰、高爐礦渣等。
　　 ⑷外加劑：選用性能好的高效減水劑或緩凝高效減水劑。
　　3.配合比的確定
　　 當(dāng)前透水混凝土配合比確定的方法主要為質(zhì)量法、體積法和比表面法，我們此次采用體積法進(jìn)行研究。根據(jù)透水混凝土所要求的孔隙率和結(jié)構(gòu)特征，粗集料在緊密堆積的情況下，經(jīng)膠結(jié)材漿體適當(dāng)填充，并在表面均勻包裹之后粘結(jié)在一起，凝結(jié)后就形成了連續(xù)多孔的結(jié)構(gòu)，余下的空隙空間既是目標(biāo)設(shè)計(jì)的空隙。
　　 確定主要參數(shù)
　　 ⑴確定粗骨料的孔隙率及用量
　　 在使用狀態(tài)下測(cè)得粗骨料緊密堆積密度、表觀密度，從而求得此狀態(tài)下粗骨料的孔隙率P。每m3混凝土中粗骨料的用量為其緊密堆積狀態(tài)下的質(zhì)量×0.98（折減系數(shù)）。
　　 經(jīng)試驗(yàn)得到粗骨料表觀密度為2655Kg/m3；緊密堆積密度為1485Kg/m3;空隙率為45%；
　　 可確定1m3混凝土中粗骨料的用量為=1485*0.98=1455kg/m3；
　　 ⑵目標(biāo)孔隙率
　　 透水混凝土的孔隙有三種，第一種是封閉的孔隙；第二種是開(kāi)口但不連續(xù)的空隙，這兩種孔隙存在過(guò)多對(duì)混凝土透水性都是不利的。第三種是貫穿混凝土且連續(xù)的有效孔隙，它是混凝土具有透水性的主要因素。
　　 透水性能隨孔隙率的增加而增大，與此同時(shí)強(qiáng)度也逐漸下降，因此，在滿足透水性要求的基礎(chǔ)上，盡量降低混凝土的孔隙率，有助于混凝土強(qiáng)度的提高，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，孔隙率在20%左右時(shí)，混凝土的透水率達(dá)到4mm/s，滿足設(shè)計(jì)要求，由此確定目標(biāo)孔隙率為20%。