广西建设职业技术学院 广西南宁 530007
摘要：近年来，彩色透水混凝土的应用越来越广泛，透水混凝土本身具有的高透水性、生态环保等优势，加上色彩的渲染使得透水混凝土具备了十分优异的装饰效果。彩色透水混凝土多用于广场、人行道等部位，与景观构造、绿化工程高度融合，相得益彰，是不可多得的环保型装饰功能材料。北京奥林匹克公园和上海世博园区等很多实际工程中，彩色透水混凝土都得到很好的应用，其优良的透水性能和质朴美观的视觉效果，使之成为工程应用领域中的一个亮点，并推动了彩色透水混凝土在我国研究及应用的热潮。本文结合实际生产及工程应用介绍彩色透水混凝土的生产与施工。
关键词：透水混凝土；坍落度；预拌化生产
1影响透水混凝土坍落度的主要因素
1.1水泥对透水混凝土拌合物坍落度的影响
水泥的水化过程是熟料矿物与水的反应过程，在这一过程中，熟料矿物、水及水化产物形成了均匀的浆体体系且具有一定的流动性。同时，由于水化产物形成并逐渐增多，使得固相增多，固体粒子相互联结，液相减少，新拌透水混凝土的流动性逐渐减小。新拌透水混凝土的坍落度损失与水泥的水化过程有着密切的关系。水泥的水化速度越快，透水混凝土拌合物的坍落度损失也就越大。而水化速度的快慢可以通过其强度增长速度表现出来，在相同条件下，水泥越细，水化速度越快，强度增长速度越快，因而水泥越细，透水混凝土拌合物的坍落度损失也就越大。
1.2骨料对透水混凝土拌合物坍落度的影响
骨料占透水混凝土质量的80%左右，骨料性能对透水混凝土性能的影响很大。通常情况下，骨料不与水反应，但它可以吸附水分子。在不受任何限制时，水分子可以自由运动，表现出液体性质；当水分子吸附到骨料颗粒表面后，水分子的运动受到骨料的限制，从而表现出固体性质。由于骨料表面吸附了一定量的水，被吸附的水表现为固体性质，相应的具有液体性质的水减少，拌合物的流动性随之减小。因此，骨料对水的吸附作用会导致新拌透水混凝土的坍落度损失。骨料对透水混凝土拌合物坍落度损失的影响与吸水速率有关。如果吸水速率过快，吸水过程在搅拌阶段就已经基本完成，透水混凝土拌制后，骨料不表现出明显的吸水作用，因而也就不表现出明显的坍落度损失。这一类型的骨料仅仅影响混拌制时的用水量，而不影响新拌透水混凝土的坍落度损失。如果骨料的吸水速率较快，主要集中在拌和物出机至运送到施工现场，则会显著影响透水混凝土拌合物的坍落度损失。
1.3减水剂对透水混凝土拌合物坍落度的影响
采用42.5级普通硅酸盐水泥（主要性能指标见表1），5～10 mm碎石，江苏苏博特新材料股份有限公司生产的聚羧酸型减水剂，按m（水泥）∶m（粗骨料）∶m（水）=420∶1620∶105的比例制备透水混凝土，环境温度为20℃，通过调整减水剂掺量来控制透水混凝土拌合物的初始坍落度，减水剂掺量分别为水泥质量的0.3%、0.6%和0.9%，研究坍落度经时损失变化，掺入减水剂可以显著降低水泥浆体的屈服应力和粘度，因而可以增大新拌透水混凝土的流动性，或者在保持流动性不变的情况下减少用水量。但是，减水剂降低水泥浆体的屈服应力和粘度的作用常常随时间有较大的变化。随着时间的延长，这种作用明显削弱，从而使透水混凝土拌合物的流动性迅速减小，导致新拌混凝土产生较大的坍落度损失。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，由于透水混凝土仅使用单一级配且粒径较大的粗骨料，新拌透水混凝土浆体的流动性对减水剂，特别是掺入高效减水剂后较为敏感，在减水剂掺量稍高一些时，拌合物浆体流动度增大的同时容易和骨料离析.
1.4 PRC增强剂对透水混凝土拌合物坍落度的影响
为了提高透水混凝土拌合物的流动性，确保实现预拌化生产，同时保证拌合物骨料具有一定的挂浆能力，试验采用了江苏苏博特新材料股份有限公司提供的PRC透水混凝土增强剂，研究其对拌和物流动性的影响，采用与1.3相同的基础配合比，分别掺入10 kg/m3的PRC增强剂或水泥质量1%的聚羧酸型减水剂，，掺入聚羧酸型减水剂时，透水混凝土拌合物随着时间的延长，坍落度逐渐减小且坍落度损失逐渐增大，拌合物出机至100 min时坍落度由160 mm降低到40 mm，坍落度损失约75%，尤其在60~100 min时，坍落度从110 mm降低到40 mm，坍落度损失幅度最大；而掺PRC增强剂的透水混凝土拌合物初始坍落度较添加聚羧酸型减水剂的增大且坍落度损失较慢，从搅拌出锅到120 min后坍落度从200 mm降低到170 mm，坍落度损失仅为15%，在1～2 h后仍然能满足运输及施工需要。
2工程应用及施工工艺
将预拌透水混凝土制备及施工方法应用于某工程试验路段，该路段为人行道用透水混凝土路段，道路宽3m，长约30m，总铺装面积约100 m2。设计要求为：30 cm级配碎石底层+20 cm透水混凝土基层，强度等级C20+10 cm彩色透水混凝土面层，强度等级C30，且2层透水混凝土的透水系数均大于0.5 mm/s。
2.1原材料及配合比
使用上述42.5级普通硅酸盐水泥；骨料（石）采用5～10mm和10～20 mm单一粒级碎石，分别用于铺设面层和基层透水混凝土，骨料压碎值指标为9.2%，紧密堆积密度分别为1654、1633 kg/m3，严格控制石子的针片状含量＜15%；增强剂使用江苏苏博特新材料股份有限公司提供的PRC型透水混凝土增强剂；颜料使用上海一品氧化铁无机颜料；罩面剂使用双丙聚氨酯罩面剂。
2.2 施工工艺
透水混凝土施工工艺流程（见图5）分别为：（1）路基整平，路基压实度应大于90%；（2）碎石垫层铺设：级配碎石铺装宜采用连续级配碎石、砾石，最大粒径不宜超过37.5 mm，并进行压实；（3）模板支护：基层与面层应分别进行支护；（4）拌制和运输：采用预拌透水混凝土生产模式，确保混凝土质量稳定；（5）基层铺设：透水混凝土运输至摊铺现场后，立即使用铝刮尺刮平，再用振平机分2～3次往返压实，最后用抹平机抹平，边角部位采用人工进行压实，可养护7d后或立即进行面层铺设；（6）面层铺设：施工方法与基层相同，但平整度要求更高，且不同颜色的透水混凝土面层应分开搅拌；（7）覆膜养护：应在彩色面层混凝土终凝后立即进行覆膜养护，次日洒水养护至7d；（8）罩面剂喷涂：应采用无气喷涂机将双丙聚氨酯罩面剂喷涂于表面，喷涂用量为3～5 m2/kg。应用过程中，PRC增强剂的作用突出：（1）保证了采用普通混凝土的生产方式进行透水混凝土生产；（2）保证了透水混凝土的黏聚性和流动性，使预拌透水混凝土成为可能；（3）可保证运输时间2h左右仍可进行施工。
结束语
随着各级政府大力推进海绵城市的建设，装饰型透水混凝土因其在具备透水性能的基础上，拥有装饰美观的视觉效果，在园林景观公园、小区道路、大型广场展览会馆场地、校园地面等的领域更易受到客户青睐，有着广阔的应用前景。本文所提供的装饰型透水混凝土的生产和施工方法，不仅能保证混凝土的透水性能和力学性能，还能实现美观的装饰效果，可供同行参考。
参考文献：
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论文作者:潘芳禄
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/20
标签：透水论文; 混凝土论文; 骨料论文; 坍落度论文; 损失论文; 水化论文; 面层论文; 《基层建设》2017年第35期论文;