天然露骨料透水混凝土路面及其施工质量控制

王 锋

（西安市政设计研究院有限公司，陕西 西安 710068）

0 前言

透水混凝土是由骨料、水泥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。

透水混凝土路面以其重量轻、透水性好等优点而被国内外大量使用，然而透水混凝土路面耐久性差、色彩单一的缺陷却一直没有得到很好的解决。目前，我国城市道路建设进入了一个新的发展阶段，对道路的安全和景观效果提出了更高的要求，如何提高透水混凝土路面的承载力、改善色彩效果等，已经成为亟待解决的问题。

本文研究的天然露骨料透水混凝土路面，也就是目前在欧美国家呼声较高的排水路面,它通过采用天然裸露集料，加大路表面的粗糙度，提高表面混凝土的强度和耐磨性，通过特殊工艺及材料的应用，实现面层丰富的装饰性，来解决透水混凝土固有的缺陷问题。

1 天然露骨料透水混凝土路面原理及特点

天然露骨料透水混凝土路面是一种节约水资源的绿色环保路面，它能够充分吸收地面水分，缓解城市热岛效应。利用无砂混凝土的原理，以水泥为主要胶结材料，配比高效外加剂和矿物掺料，实现高强度的粗骨料的点连接，具有C25以上的混凝土强度，而且结构内有15%～20%的空隙，有极好的透水性。同时，面层采用天然裸露集料，能够实现不同的造型图案、分隔样式和多种配色方案，是兼顾透水性和承载力的硬质景观路面。

国内外研究者为了提高水泥混凝土路面的表层耐磨性，曾做了大量的研究工作。普通水泥混凝土路面表层耐磨性较差，主要是因为表层砂浆的集料含量较少，不能形成整齐排列的集料层来抵抗车辆荷载；同时因为表面砂浆层厚度不均匀，在车辆荷载作用下，砂浆层逐渐被磨掉，使得平整度逐渐下降。因此，为了提高表层耐磨性，天然露骨料透水混凝土路面利用无砂混凝土的原理，通过严格的施工控制，来提高表层集料的排列，从而提高路面性能。其表层集料层直接承受车辆荷载，是一种新型耐磨损路面。

传统城市路面为不透水结构，雨水通过路表排除，泄流能力有限，当遇到大雨或暴雨时，雨水容易在路面汇集，大量集中在机动车和自行车道上，导致路面大范围积水。天然露骨料透水混凝土路面的排水方式是通过系统设计和实施来实现更优于传统路面排水方式的自渗式及自渗式加地下收集式的排水方式，对补充地下水和雨洪管理及利用有非常大的实用价值。

天然露骨料透水混凝土路面具有如下特点。

1.1 高承载力

整体性高承载地面铺装系统,其抗沉降性能强于一般透水砖地面系统，也具有抵抗土壤冻胀对刚性路面产生破坏的能力。

1.2 高透水率

拥有15%～25%的孔隙，混凝土面层透水速度达到270（L/m2）/min，远远高于最大的降雨在最优秀的排水系统下的排出速率。

1.3 安全性能高

由于具有高透水率这一特点，从而使得路面不会产生积水，消除了路面反光和车辆高速行驶形成的水雾问题，大大提高了路面的防滑性能，保证了行驶的安全性。

1.4 吸尘降噪并防治河流污染

15%～25%的大孔隙，对降尘起到了吸附作用，并且降低了车辆行驶产生的噪音。传统路面流走物中的主要成分,是来自路面本身沥青粘合剂中的碳氢化合物（油类），而这种化合物对环境是有污染的，采用天然露骨料透水混凝土路面能够有效地消除这种污染的危害及其影响。

1.5 缓解城市热岛效应

调节空气温度、湿度，能够有效地补充地下水，缓解城市热岛效应。

1.6 面层艺术装饰效果

具有很强的艺术装饰性和可塑性,能够实现不同的造型图案、分隔样式和多种配色方案,来满足不同环境和个性化要求的装饰风格。

2 天然露骨料透水混凝土路面的原材料选择

2.1 骨料

骨料强度要符合国家标准，要求粒径均匀、无过多粉尘。选择骨料的最大粒径不能超过透水混凝土施工断面厚度的1/4。采用自身颜色多样的裸露骨料，对面层具有很强的天然装饰作用。

2.2 水泥

天然露骨料透水混凝土路面对水泥的要求是：强度等级必须为42.5普通硅酸盐水泥。

2.3 加强剂

加强剂是矿物添加料，是提高混凝土强度的必要材料。其细度在0.1～0.5μ的颗粒达到85%以上，硅含量在94%以上，是一种高细度分散性极好的矿物添加料，其颗粒可以均匀填充到水泥颗粒之中。使水泥胶结更充分、更密实，能大大提高透水混凝土强度。

2.4 稳定剂

透水混凝土的坍落度和水灰比都极小、流动性差，加入稳定剂可以大大改善提高透水混凝土的黏稠度，改良混凝土和易性。使其在施工时更容易操作。以确保面层高平整度快速施工的要求。

2.5 浓缩料

浓缩料为有色无机粉料，与水泥搅拌后可使其带有颜色。在使水泥拥有各种颜色的同时也能稍提高混凝土高度，且自身颜色多样，并且有很好的耐久性和抗红外线的能力。颜色稳定不易退色、变色。

3 天然露骨料透水混凝土路面的施工质量控制

3.1 前期控制

天然露骨料透水混凝土路面施工前必须进行现场踏勘，现场要具备施工条件（三通一平），同时作好施工组织设计等工作，包括施工所需要的劳动力、材料、材料堆放、设备等。

按标高和图案设计要求支设模板，要保证模板强度（可支撑摩擦机运行时的辊筒）及线条要求，透水混凝土要严格按照模板标高进行摊铺；根据施工条件和装饰要求合理安排，确定最佳施工顺序。

另外，透水混凝土的运输需注意以下几点：

（1）自拌透水混凝土运输时要在透水混凝土表面进行覆盖保湿处理。

（2）运输前要将运输设备装料斗充分进行润湿。

3.2 基础透水混凝土摊铺

（1）基础透水混凝土在摊铺时，先由人工处理平整。此时的摊铺高度要高于设计摊铺高度10 mm（混凝土厚会因密实而使其高度下降，下降高度约10 mm）；再用平板振动器振捣。

（2）基础透水混凝土标高一般以两侧道牙石或模板为参考，要严格控制道路中部透水混凝土与两侧保持水平，不得有局部高出现象或凹陷现象。

（3）彩色透水混凝土基础与面层摊铺要同步进行，如间隔超过30 min要注意做好界面处理，界面处理时要采用扫浆的方法，严禁将水泥浆直接泼洒在透水基础层上。如基础摊铺时间过长（2h以上）未进行面层摊铺的，要在基础混凝土上进行有效覆盖，避免透水混凝土失水影响强度。

3.3 面层彩色透水混凝土搅拌

面层彩色透水混凝土搅拌要严格按配合比进行操作，搅拌时骨料，水泥，水，稳定剂，加强剂、强固剂等添加方式和顺序要严格按相关规范执行。同时，注意计量及时间：

（1）准确计量透水混凝土中各种添加剂的用量；

（2）准确计量透水混凝土中各种原材料的用量；

（3）按规定要求的顺序向搅拌机内投放各种原材料和添加剂；

（4）严格控制搅拌时间。

3.4 面层彩色透水混凝土的摊铺

人工将透水混凝土摊平，再用摩擦机进行整平。用摩擦机摊铺时要保证在不断填料的状态下，整平次数不得低于3次，确保透水面层达到理想的密实状态。

尽量缩短面层透水混凝土的操作时间，若施工时间过长，在人工收面环节会导致石子与石子之间不易粘结。

3.5 人工进行面层补料

用透水混凝土专用磨擦机碾压密实，在不平整处补料，再次碾压找平。孔隙较大部位需人工找补，并用专用小型人工压实工具压实（此环节根据现场操作人员观察彩色透水混凝土面层密实情况，灵活掌握设备压实次数）。

边角处理采用专用修边器在透水混凝土面与模板或道牙石交接处修圆角边。

彩色透水混凝土膨胀缝事先预留可用专用开槽工具人工进行开槽处理（合理设置膨胀缝，胀缝要求贯穿透水混凝土，达到土层，胀缝宽度15～20mm，间距小于18 m）。亦可养护后时行切割。

3.6 养护

对已完成的工作面进行覆膜养护（覆膜要完全紧贴、密封彩色透水混凝土表面）；工作面周围采用围挡的方式对半成品进行保护；覆膜养护至少达到3 d，结合浇水养护至7 d；然后对工作面进行彻底清理；工作面彻底干燥后，将双丙聚氨酯密封剂均匀喷涂于表面，保护工作面，静置8 h（时间长短可根据现场气温、通风条件等而定）。

4 天然露骨料透水混凝土路面的展望

近些年来，国家大力倡导和推广的生态环保建设理念和相关配套政策，使得透水性地面被日益重视，它对于建设生态环保城市的意义和价值被越来越多的业内人士所认可。在此背景下，天然露骨料透水混凝土路面以诸多优异的路用性能有了发展的平台，具有广阔的前景。

[1]王秉纲，郑木莲.水泥路面设计与施工[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2]宋中南，石云兴.透水混凝土及其应用技术[M].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[3]CJJ/T135-2009，透水水泥混凝土路面技术规程[S].