0引言:
为了体现环保节能和可持续发展, 建设国家规划的“海绵城市”, 透水混凝土作为一种生态环保材料, 具有适当强度、高透水性、无析离等特点, 在市政工程、园林绿化等项目建设广泛应用。在雨天, 透水混泥土增加雨水下透, 降低了城市内涝;在酷暑, 提高土壤中水分上透, 减小城市“热岛效应”, 同时能够润养水土, 保证城市绿化美观。因此, 透水混泥土是可续发展的重要发展方向。
1 基本设计原理
1.1 透水混泥土的定义
透水混凝土是一种含有较多粗集料且无足量水泥的混凝土新型环保材料。通过配合比设计、调配出具有一定的强度、具有较高的高透水性的混泥土, 并且无明显的析离现象, 满足工程施工需要。其主要作为无压实要求的基层回填材料, 园林绿化, 人行道铺设等施工工程。
1.2 配合比设计与确定
在普通混泥土设计中, 水灰比W/C的大小主要影响混泥土的强度与耐久性、耐磨性等要求。因此, 由于透水混泥土结构的特殊性, 其水灰比W/C主要影响混泥土强度, 以及其的透水性能。根据经验实践, 我们取值W/C介于0.25~0.35之间, 比较适合。
1.2.1 试配强度
透水混泥土试配强度可按 (1) 公式确定[1]
R (h) =R (b) +1.645δ
式中:R (b) 为设计标号, δ为混泥土计算标准差。
1.2.2 水泥用量
通常, 我们采用的42.5普通硅酸盐水泥。考虑到透水混泥土是有粗骨料为骨架, 由粗骨料间水泥交结面保障其强度, 故使用浆体填充空隙体积量占堆积体积的30%~70%均可。因此, 一般水泥用量为300~450kg/m3, 直观表现为水泥浆刚好完全包裹粗骨料为佳。
1.2.3 骨料用量
粗骨料作为透水混凝土的骨架结构, 是保证其强度、透水性能的主要决定因素。通常我们采用质地坚硬、多菱角、针片状含量低的5~25mm级配的碎石。
另外, 根据试配情况和施工要求, 透水混泥土可增加一定量的掺合料, 有效减少混凝土的需水量和避免出现离析现象, 改善和提高混凝土的工作性能和力学性能, 降低泌水的现象, 使混泥土更加适应现场施工要求。同时, 根据环境温度、运输距离以及现场状况等适当添加外加剂。
1.3 试验方法
透水混泥土搅拌采用水泥包裹法。先将全部骨料及1%~3%水放入搅拌机进行预拌, 搅拌均匀后再加入水泥拌和, 以形成包裹骨料表面的水泥浆体, 最后加入剩下的水搅拌均匀。正确的投料顺序和搅拌程序能使骨料表面形成均匀厚度的水泥浆层, 保证了透水混泥土的强度与透水效果。
1.4 现场养护要求
透水混凝土由于其存在大量连续性孔隙的特性, 易失水干燥, 在早期养护中, 应注意做好混凝土中水分的养护。在施工现场, 应增加薄膜覆盖, 这是因为薄膜减少了混泥土的水分蒸发, 保证了其内部浆体持续充分水化所需的水分, 保证了其后期强度提高。因此, 薄膜覆盖模拟了标准养护的环境, 是简易而有效的现场养护方法。
2 透水混泥土的应用
由于透水混泥土自身特点与性能, 其在新建、扩建、改建的市政工程、园林工程等工程得到广泛应用, 包括人行道、步行街、居住小区道路的铺设基层, 非机动车道和一般荷载的停车场等路面工程。透水混凝土为一种新型的环保工程材料, 与普通混泥土相比具有以下优点:
(1) 热传导系数小, 比重低, 一般在1400kg/m3~1900/m3范围;
(2) 施工简便, 表面易于抹平, 适用各种轻型模板;
(3) 吸音降噪, 创造安静舒适的交通环境, 提高人的行走的舒适性与安全性;
(4) 减轻道路市政排水设施的负担, 降低城市内涝, 利于防洪、减少公共水域污染 (减少雨季雨水管道向河流的排水量, 从而防止水位增高和暴雨过后的城市泛洪, 同时减轻公共水域污染) 。
(5) 减少扬尘、净化空气:一是此地面空隙多, 对粉尘有较强的吸附力, 吸附汽车尾气等;二是所积蓄的水分, 变成蒸汽与空气中漂浮的污染物颗粒结合, 使之坠落, 从而净化空气。
目前, 国家规划逐步推进扩大“海绵城市”进程。从2015年第一批国家海绵城市试点开始, 到今年年初, 全国范围内已经有超过370个城市开展了海绵城市规划的相关工作。
“海绵城市”是新一代城市雨洪管理概念, 是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面主动应对设计战略。其具体表为通过加强城市区域的规划建设管理, 充分利用发挥建筑道路、园林绿地、水系、湖系等有机生态系统对雨水的吸纳、蓄渗和缓稀作用, 有效控制雨水径流, 实现自然积存、自然渗透、自然净化、自然释放的城市发展管理方式。下雨时吸水、蓄水、渗水、净水, 需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。其具有良好的“弹性”, 也可称之为“水弹性城市”。
就佛山整体而言, 作为国家森林城市, 市政府已经提出到2020年力争全市城市建成区20%以上的面积达到海绵城市建设目标要求, 到2030年力争全市城市建成区80%以上的面积达到目标要求的规划。透水混泥土作为建设“海绵城市”的一种理想的新型生态环保工程材料, 理应得到更广泛的应用, 在建设国家规划的“海绵城市”具有更大的拓展空间。
3 结语:
透水混泥土作为一种环保的生态材料, 其材料来源、施工养护操作简易, 在市政工程, 园林绿化, 装饰设计等方向还有更大的应用前景。目前, 透水混凝土在国内还处于发展阶段。随着国家规划“海绵城市”进程的推进, 实行可持续发展战略, 建设宜居森林城市, 减少城市内涝, 降低热岛效应, 随时建设的推进扩大, 效果会越来越明显, 越来越好。
摘要：透水混凝土是一种新型的生态环保混凝土, 是通过一定混泥土配合比设计而成的, 其不但具有一定的强度, 又有透气透水性特性的环保混凝土。本文简述了透水混凝土的设计原理及方法, 以及透水混凝土在国家规划“海绵城市”建设中应用前景。
关键词：混凝土,设计,应用
参考文献
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[3] 程娟, 杨杨, 陈卫忠.透水混凝土配合比设计的研究[J].混凝土, 2006, 10.
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