透水混凝土产品介绍及施工工艺
上海赫鸣建筑工程有限公司
一、 简介
现代城市的地表多被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖。与自然的土壤相比，普通的混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力，随 之带来一系列的环境问题。雨天尤为暴雨时，排水不畅通的地面形成路面积水，积水使交通不便。其实在半个世纪前，就已经有一种绿色的建材，它就是透水混凝
土。如今，它已经被引入中国，并逐渐地被应用于我们的生活中。
透水混凝土又称排水混凝土，其是由骨料、水泥、胶结材料等和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土， 它不含细骨料， 由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，
故具有透气、透水和重量轻的特点，也可称排水混凝土。其由欧美、日本等国家针对原城市道路的路面的缺陷，开发使用的一种能让雨水流入地下，有效补充地下 水，缓解城市的地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题。并能有效的消除地面上的油类化合物等对环境污染的危害；同时，是保护自然、维护生态平衡、能缓解
城市热岛效应的优良的铺装材料； 其有利于人类生存环境的良性发展及城市雨水管理与水污染防治等工作上，具有特殊的重要意义。
因透水混凝土系统拥有系列色彩配方，配合设计的创意，针对不同环境和个性要求的装饰风格进行铺设施工。这是传统铺装和一般透水砖不能实现的特殊铺装材料。
透水混凝土在美国从上世纪七、八十年代就开始研究和应用，不少国家都在大量推广，如德国预期要在短期内将90%的道路改造成透水混凝土，改变过去破坏城市生态的地面铺设，使透水混凝土路面取决得广泛的社会效益。
二、透水混凝土系统与传统路面
传统路面：大多采用沥青、混凝土，石板材及水泥砖铺设，称其为硬质路面。它的优点是整齐耐用；但最大的缺点是不透水，排水是靠地下污水管道，降 雨时雨水直接作为污水被处理，阻断了雨水补充地下水，不利于地下水的生成；大雨时因排泄不畅，在地势低洼处因积水而形成水淹；水在路面淤积溶入城市污染物
影响城市卫生。有因硬质路面吸、储及反射太阳的热量，使地面平均温度升高及有助于城市热岛效应的形成；它还引起环境和生态负效应等不利生态平衡和环境保 护。
透水混凝土路面：作为一种新的环保型、生态型的道路材料，具有以下的功能：
1、透水混凝土路面具有透水性，下雨时能较快消除道路、广场的积水现象；当集中降雨时能减轻城市排水设施的负担，防止河流泛滥和水体污染。
2、防止路面积水，夜间不反光，增加路面安全性和通行舒适性。
3、透水混凝土路面的透水性，能使雨水迅速渗入地下，还原地下水，保持土壤湿度，维护地下水及土壤的生态平衡，又能避免因过度开采地下水而引起地基下沉。
4、透水混凝土系统具有独特的孔隙结构，其在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆盖的地面，调节城市空间的温度和湿度，缓解城市热岛效应。
5、透水混凝土系统的孔隙率较大，具有吸音作用，可减少环境噪声。
6、 大量的空隙能吸附城市污染物（如粉尘），减少扬尘污染。并易维护性，只需用高压水洗的方法，即可处理孔隙堵塞问题。
7、透水混凝土系统拥有系列色彩配置，可以根据周围环境需要进行设计图案，具有较强的装饰性。
三、彩色透水混凝土
1、材料的组成：
彩色透水混凝土由透水混凝土专用胶结剂、碎石、封闭剂、水组成。
胶结剂：是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料，配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料，并可按用户要求加入无机耐候颜料，使其和碎石、水按一定比例混合后，组成不同色彩的透水混凝土面层。
碎石：透水混凝土用的碎石应具有技术要求，根据贵方设计要求，我司采用人工筛选的级配均匀高料碎石，其物理性能指标见（表一）。
透明封闭剂:双丙聚氨酯固体份大于0.4，进口固化剂。
碎石颗粒根据设计要求，按其颗粒大小范围分1#、2#、3#三号。具体的颗粒范围见（表二）
碎石的物理性能指标表
（表一）
序号 | 指标名称 | 指标 |
1 | 压碎指标（%） | ＜11 |
2 | 针片状颗粒含量（%） | ＜12 |
3 | 含泥量（%） | ＜3 |
4 | 表观密度（kg/m3） | ＞2500 |
5 | 紧装堆积密度（kg/m3） | 1350 |
6 | 空隙率（%） | ＜45 |
碎石按颗粒分号（2级）
（表二）
碎石的分号 | 1# | 2# | 3# |
粒度范围（mm） | 2～4 | 4～8 | 10～20 |
碎石是透水混凝土的主要材料之一，其质量必须要控制好。
水：普通自来水即可用。一般末经过滤的混浊的地下水或使用过的不洁水，不能利用。
2、彩色透水混凝土性能
彩色透水混凝土是由以上四种材料，按一定的比例，用机械搅拌器，搅拌成混凝土浆料后，迅速进行摊铺于路面，即成彩色透水混凝土路面。
彩色透水混凝土的物理力学性能指标（见表）
彩色透水混凝土的物理力学性能指标表
序号 | 指标名称 | 指标 |
1 | 抗压强度（MPa） | ＞22 |
2 | 抗折强度（MPa） | ＞4.5 |
3 | 空隙率（%） | ＞18 |
4 | 透水系数（mm/s） | 2.5—4.8 |
5 | 质量损失率（%） | ≤5 |
6 | 强度损失率（%） | ≤25 |
3、彩色透水混凝土的品种
⑴普通素色透水混凝土：为普通水泥本色的透水混凝土。
⑵标准色透水混凝土：以普通水泥本色掺加无机耐候颜料组成的透水混凝土。色彩属一般。
⑶艳丽色透水混凝土：以高要求的水泥掺加添加剂及无机耐候颜料组成的透水混凝土，色彩艳丽。
四、透水混凝土路面基层的要求
1、透水混凝土路面的厚度：从上可知因彩色透水混凝土的强度原因，大都应用于人行道、广场、停车场、园林小道等场所。根据路面的不同应用面板厚
度不同。对人行道，自行车道等轻荷重地面，一般面层厚度不低于8公分；对停车场、广场等中荷重地面，面层厚度不低于10公分，考虑成本，可将面层分为二 层，即表层为彩色透水混凝土层，厚度一般不低于4公分，下层为素色透水混凝土层。
2、为确保路体结构层具有足够的整体强度和透水性，表面层下需有透水基层和较好保水性的垫层。
基层要求：在素土层夯实层上，配用的基层材料，应有适当的强度外，须有较好的透水性，采用级配砂砾或级配碎石等。采用级配碎石时，碎石的最大粒径应小于0.7倍的基层厚度，且不超过50mm。
垫层一般采用天然碎石，粒径小于10mm，俗称瓜米石，并铺有一定厚度、铺设需均匀平整。
3、考虑大暴雨季节因素，为防止基层过多积水，影响地基，在基层处设置专用透水管道排，通向道路边的排水系统，用时排除过量的雨水。
五、彩色透水混凝土的施工
根据设计要求，我司特拟定如下方案供贵方参考：
1、施工前的准备：施工前应作好组织、物质、技术等三大准备。
1）组织准备：建立健全的施工项目组织机构的人员设置，以能实现施工项目所要求的工作任务为原则，人员配置要从严控制，力求一专多用，一人多职。
2）物质准备：透水混凝土施工实质上相似于水泥混凝土施工，其原料中仅少了砂子，而一定粒度的高料碎石替代了骨料，在施工中具有一定量的材料（胶结料、高料）。
物质准备应是现场的准备，如人员的住宿、所需的水、电供应、工程材料堆放工棚（胶结料须要有防水措施的工棚）搭建；搅拌机械的设置场地等等一系列的准备工作。
搅拌机械的设置场地，透水混凝土的搅拌是采用小型卧式搅拌机。搅拌机最佳的设置方案是施工现场的中段，因透水混凝土是属干料性质的混凝土，其初凝快，为保证运输时间应尽量短。为防止混凝土粘污施工场地，搅拌机下部的一定范围需用防护板设防措施。
3）施工机械、推车、瓦工工具等必备的工具、立模用的木料或型钢等配备；水、电设施到位，生活用水、电以及施工用水、电。施工用电：三相电，施工用水：普通自来水连接到搅拌设备旁。
4）施工前的技术准备：了解和分析工程项目特点、进度要求，了解施工的客观条件，根据设计要求，熟悉设计图纸，合理布置施工力量，制定出施工方案，为工程顺利完成作好技术上的准备工作。
5）配合做基础方的土建队，在做地面基层的同时进行专用透水管道的铺设，透水管道除按图纸要求铺设外，必须与原道路排水系统相连接，成为道路排水系统的一部分。
2、施工：在准备工作充分的基础上，人员设备方可进场施工。
1）立模：
根据设计要求，首先要分层施工，透水混凝土施工人员须按设计要求进行分隔立模及区域立模工作，立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。
2）搅拌：
搅拌器：根据工程量的大小，配置不同容量的机械搅拌器，机械搅拌器的一定范围内的地面处，应设置防止水和物料散落的接料设备（如方型板式斗类），保护施工环境的卫生，减少施工后的清理工作。
透水混凝土不能采用人工搅拌，采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌，搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机，先将胶结料和碎石搅拌约 30秒后，使其初步混合，再将规定量的水分2-3次加入继续进行搅拌约1.5-2分钟。视搅拌均匀程度，可适当延长机械搅拌的时间，但不宜过长时间的搅 拌。
胶结料 |
碎石 |
混合搅拌 |
混合料 |
水 |
摊铺 |
注意事项：
（1）施工现场须专人负责物料的配比。
（2）严格控制水灰比，即控制水的加入量，水在搅拌中分2-3次加入，不允许一次性加入。
（3）为使物料搅拌均匀，适当延长机械搅拌时间，但不宜过长。
3）运输
透水混凝土属干性混凝土料，其初凝快，一般根据气候条件控制混合物的运输时间，运输一般控制在10分钟以内，运输过程中不要停留，手推车必须平稳。
4）摊铺、浇筑成型：
透水混凝土属干性混凝土料，其初凝快，摊铺必须及时。对于人行道面，大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料，其松铺系数为1.1。将混合物均 匀摊铺在工作面上，用括尺找准平整度和控制一定的泛水度，然而平板振动器（厚度厚的用平板振动器）或人工捣实。捣实不宜采用高频振动器，最后用抹合拍平。
抹合不能有明水。
注意事项：
（1）松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比，按透水混凝土的干湿度，一般采用1.1-1.15之间。
（2）平板振动器振动时间不能过长，防止过于密实，可出现离析现象。
（3）摊铺时尽量快和正确。
（4）因透水混凝土其孔隙率大，水份散失快，当天气温高于35℃时，施工时间应宜避开中午，适合在早晚进行施工。
（5）由于是分层施工，为了更好保证下层和上层的黏结强度，最好在素色层未完全干燥前做彩色层施工易是最佳。
4）养生：
透水混凝土与水泥混凝土属性类似，因此铺摊结束后，经检验标高、平整度均达到要求后。当气温较高时，为减少水分的蒸发，宜立即覆盖塑料薄膜，以保持水分。也可采用洒水养生，所有养生期不得少于7d，使其在养护期内强度遂渐地提高。
洒水养生，透水混凝土在浇注后1天开始洒水养护，高温时在8小时后开始养护，但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面，应直接从上往下淋水。透水混凝土湿养时间不少于7天。
养生时间应根据施工温度而定，一般养生期为14—21天，高温时不少于14天，低温时不少于21天，5℃以下施工，养生期不少于28天。
4、涂覆透明封闭剂：
待表面混凝土成型干燥后在3天左右(透水混凝土水分低于6%)，涂刷透明封闭剂＞40%，增强耐久性和美观性。防止时间过会使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
五、彩色透水混凝土的用途
透水性混凝土作为一种的道路材料，已日益受到人们的关注。透水混凝土具有与普通混凝土所不同的特点：容重小、水的毛细现象不显著、透水性大，水泥用量小、施工简单等，因此这种新的环保型、生态型的建筑材料的优越性不断为人所知，并在道路领域逐渐得到应用。
随着我国的经济的发展和城市建设步伐的加快，不透水路面给城市的生态环境带来的负面影响也为之加大，在人类寻求与自然协调、维护生态平衡的思想 指导下欧美、日本等发达国家从上世纪80年代开始研究并开发透水路面，将其应用和推广。90年代以来，国内对透水混凝土路面材料开始进行了研究，但目前为
止没有达到实际应用的程度，国家建设部也已感到是时候，必须推广应用这一新形环保的路面材料，并已开始在部分人行道上实际应用，人们对此反应良好，既美观有实用。
目前为止因透水混凝土的强度还不太高，为此透水混凝土现在主要应用在强度要求不太高，需要具有较高透水效果的场所。
较多应用的是人行道、公园内道路，广场、球场、植物园道路，轻量级道路、停车场、地下建筑工程以及新型体育动地等。
本公司研究采用优化骨料、调整配比，掺入矿物细掺料、增强剂等方法，使透水混凝土的强度得到提高，为这生态道路材料走向实用化奠定基础。
通过生产工艺的改进，提高产品的质量后，还可用于河道、高速公路、山坡护坡，草坪地板、无土绿色植被种植（如屋顶绿化）、农田水利。
透水混凝土在我国当属新的，有利于大自然生态平衡的环保型建筑材料，也是世界上在推广的建筑建筑材料。本公司将为造求人类大自然生态平衡作保护环境，将全力研究开发这一绿色材料，使其质量、品种得以提高和多样化，让他的应用范围更加广泛！
赫鸣各类透水地坪式样
