特别策划：透水混凝土的施工技术及应用探讨透水混凝土的施工技术及应用探讨

蒋贤龙，吴明军

（晟元集团有限公司）

特别策划：透水混凝土的施工技术及应用探讨透水混凝土的施工技术及应用探讨

蒋贤龙，吴明军

（晟元集团有限公司）

透水混凝土是一种有利于促进水循环，改善城市生态环境的环保友好新型混凝土。与普通的混凝土相比它具有透气好、透水性大、重量轻、水泥用量小、施工简便、强度高、节能环保等优点。本文通过对透水混凝土的定义、持点、施工工艺的概述，阐明了透水混凝土的原材料选择、配合比设计、搅拌、运输、摊铺、浇筑、后期养护等环节的质量控制要点，供同行们参考借鉴。

透水混凝土 ；配合比设计 ；施工技术；应用探讨

编者按：透水混凝土因其具有透水、美观、散热和重量轻等特点，被应用在城市道路、绿化树池、园林景观道路、城市广场等地方，成为海绵城市的“主力军”。但透水混凝土的配合比设计与施工和普通混凝土会有较大区别，力学性能和透水率受原材料的影响较大，透水混凝土的施工对混凝土的性能也有较大的影响。本期特别策划邀请大家对透水混凝土的原材料选择、配合比设计、生产、施工技术及应用进行探讨。

0 前言

随着我国经济的高速发展和现代化城镇建设步伐的加快，人们生活水平的不断提高，城市地面硬化覆盖率越来越高，各种广场、停车场、公园、人行道、道路的建设不断增加。但这些场区装饰面层大部分用不透水性材料，如水泥、花岗岩、广场砖等，虽然这样美观了城市，但这些场区面层缺乏呼吸性、缺少吸收热量和渗透雨水的能力。不透水路面常给城市生态环境和人们的生活出行带来不便，也给城市生态环境带来了许多负面影响：雨水由于长期不能渗透到地下，使得城市地下水位下降，影响植物的生长；不透气的地面很难同空气进行热量和水分的交换，不能对城市地表的温度、湿度进行有效的调节，从而产生热岛效应；使城市地表被阻水材料覆盖水分难以下渗，降水很快从地表径流排走，形成了生态学上的人造沙漠，地面易干燥扬尘污染重；且雨后水分快速蒸发，不透水道路广场宜积水，加大了排水设施的负担，造成了城市有雨洪涝无雨旱灾的尴尬局面。这些现象已日益受到人们的关注，20 世纪 80 年代以来，在人类寻求与自然协调发展、维护生态平衡和可持续发展的思想指导下，欧、日本等国家开始研究开发透水性混凝土。透水混凝土是指针对原城市道路路面的缺陷，开发使用的一种能让雨水流入地下，有效补充地下水，同时又能保护自然，有效调节生态，改善环境，缓解城市热岛效应的优良铺装材料。将其应用于广场、步行街道路的两侧和中央隔离带、公园内道路以及停车场等地，以增加城市的透水、透气空间，对调节城市微气候、保持生态平衡起到了良好的效果。目前全日本已铺设近 1000 万平方米透水性混凝土路面，德国 80% 的市政道路将采用透水性混凝土。20 世纪 90 年以来，囯内对透水混凝土其路面材料开始进行了研究，解决普通混凝土给城市带来的诸多不利影响，有利于城市雨水管理与水污染防治，以及人类生存环境的良性发展，使城市与自然协调发展，走维护生态平衡的可持续发展道路。因此，透水性混凝土的研究和开发受到各国和各界人士的高度重视，环保型透水混凝土对实现生态保护、改善人居环境都具有重要意义，是未来城镇道路发展的必然趋势。

1 透水混凝土施工技术的工程应用

工程简介：婺城中轴景观北公园位于婺城行政中心西侧，景观带规划长 5 公里，占地约 10 万平方米，以“自然生态”为主题，是一个由自然水系、喷泉、植物造景、建筑小品、购物休闲为主组成的景观政园林绿化工程，建成后提升了公园绿化的整体景观效果，也大大提升了婺城新城区的形象和品位。园路路面采用透水混凝土面积约 9000m2。透水混凝土路面具有良好的透水性，下雨时能较快消除道路、广场的积水现象，同时又拥有系列彩色配置，具有装饰性，和景区内的绿化、桥梁、建筑小品等融为一体，整体效果非常协调。

2 透水性混凝土技术定义及其性能特点

2.1 透水性混凝土技术定义

透水混凝土俗称无砂混凝土，又称多孔混凝土、透水地坪，是非封闭型且内部存在大量连续空隙的高渗多孔混凝土。它是由一定级配的集料、水泥（标号在 42.5 以上）、外加剂和水等按照特定的比例，经特殊制作工艺和模具制备成型的生态混凝土制品。它不含细骨料，是由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互黏结而形成孔穴均匀分布呈蜂窝状多孔结构的多孔混凝土材料。

2.2 透水性混凝土的性能特点

透水混凝土是一种新型绿色建材，由透水混凝土专用胶结剂、水泥、集料、外加剂拌制，粗骨料颗粒间通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成多孔堆聚结构，内部含有很多空隙，且多为直径超过 1mm 的大孔，因此拥有良好的透气、透水性能，其特点主要包括：

（1）透湿性能。透水混凝土的孔隙可以将路面上的空气与地下的土壤进行相互交换，提高地表的透气性，改善城市生态环境，增加通行的舒适性与安全性，同时减轻集中降雨季节道路排水系统的负担，并能调节城市地表温度和湿度，减轻市政排水设施负担。

（2）透水性能。可以有效地吸收雨水和城市防洪，以明显减少城市排水系统的压力。充分利用雨雪降水，增大地表相对湿度，保持土壤湿度，发挥透水性路基的“蓄水池”功能，补充城市区日益枯竭的地下水资源，改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件和调整生态平衡。

（3）吸声降噪性能。采用透水性混凝土铺设道路，由于透水性路面之间的孔隙是相通的，可减少轮胎挤压空气所产生爆破声音，降低轮胎与路面的接触面积减少附着噪声，吸收车辆行驶时产生的路面噪音，同时可增强行走的舒适性和安全性，有利于创造安静舒适的交通环境。

（4）透气性能。通过地下面的水分蒸发将潜热输送给空气，增加城市可透水、透气面积，有效地调节城市气候，降低地表温度，增加湿度，有利于改善城市“热岛效应现象”。

（5）外观多样性能。透水混凝土拥有一系列色彩配方，面层艺术装饰性和可塑性强。可以根据环境及功能需要设计图案，搭配颜色，能够配合设计的创意，针对不同环境和个性要求的装饰风格进行铺设施工，充分与周围环境相结合，可丰富城市景观。

（6）防污性能。作为一种具有维护生态平衡功能的新型材料，大量的空隙能吸附城市污染物粉尘，减少扬尘污染，有利于节能、环保，吸收噪音，避免道路积水，防止雨天路面反光，美化环境。

（7）绿色性能。符合绿色施工技术应用要求。

（8）工效高性能。施工工艺合理，操作简单方便，施工质量易于保证，工效高。

3 施工工艺和施工操作要点

3.1 施工工艺流程

准备工作→施工放样→基层平整→模板支设、同时进行透水混凝土的拌制和运输→混凝土摊铺、浇筑刮平→振动碾压→表面处理→修整→覆盖养护→涂覆透明封闭剂→锯缝、填缝。

3.2 施工操作要点

3.2.1 施工准备

由于透水混凝土是水灰比较低的拌合物，运输到现场后应立即进行施工，各个工序紧密衔接，最后表面进行覆盖养护。施工前由测量小组根据设计要求的标高，每隔 10 米设置一个标高控制桩，为防止基层过多积水而影响地基，需在基层设置专用透水管道，通向道路边的排水系统，用于排除过量的雨水。

3.2.2 测量放线及立模

首先对基层的标高、宽度、平整度、线位进行复核，重点控制线位和标高及平整度。铺筑前对基层进行清扫，对松散部分和其他一些有问题的位置进行及时的处理。测量放线采用水准仪，要求中心线及边线全部放出，并经监理工程师检测合格后方可施工；施工人员首先须按设计要求进行分隔立模及区域立模，立模过程中须注意高度、垂直度、泛水坡度等问题。

3.2.3 透水混凝土的原材料选择

透水混凝土的原材料选择主要依据是：水泥强度等级和粗骨料的类型、粒径及级配。

（1）水泥采用尖峰牌强度等级 42.5 级的普通硅酸盐水泥。

（2）外加剂应符合 GB 8076—2008《混凝土外加剂》的规定。

（3）透水混凝土增强料生产厂家应附有产品使用说明书及质量保证书。

（4）透水混凝土采用粗骨架材料，其粒径应视混凝土结构的厚度、强度、透水性而定，该工程采用粒径为 5～25mm级配的碎石，且要求碎石的质地坚硬、界面条件好、针片状含量低等。经检测，其堆积密度为 1650kg/m3。

（5）透水混凝土拌合用水采用一般的自来水。

3.2.4 透水混凝土配合比

（1）透水混凝土的配制强度应满足设计要求。

（2）透水混凝土配合比原理采用填充理论及体积法按(1) 式计算，认为 1m3的混凝土由粗骨料作为骨架堆积而成，胶凝材料以包裹在骨架周围的形式填充骨料间的空隙，用以黏结骨料，并且保证一定的连续孔隙率实现透水的效果，透水性混凝土内部含有较多的直径超过 1mm 的孔隙，是一种多孔堆聚的结构，具有良好透水性的同时也降低了其强度。想要提高透水性混凝土的强度既要选择优良的材料，还要有适当的配比，或者可以通过加入矿物细掺料和有机增强剂等来加强混凝土的强度。

其强度必须通过试验确定。

式中：

Mg、Mc、Mw、Mz——分别为单位体积混凝土中粗集料、水泥、水、增强料的用量，kg/m3；

rg、rc、rw、rz——分别为单位体积混凝土中粗集料、水泥、水、增强料的表观密度，kg/m3；

P——设计孔隙率，%。

（3）根据透水系数的设计要求及现场施工条件，目标孔隙率定为 16%，坍落度定为 25～45mm，配合比设计及工程实验，对各种原材料按规定进行试验，最终确定透水混凝土配合比中原材料用量（kg/m3）一般为：42.5 普通硅酸盐水泥∶4～7mm 骨料∶LDA 增强剂∶自来水＝ 400:1500:8:120。根据配合比及时提供混凝土强度等试验数据，提请监理一同取样，保证工程按计划进行。

3.2.5 混合料搅拌及运输

本项目透水混凝土搅拌采用滚筒式搅拌机现场搅拌，施工现场必须有专人负责材料配比。对混凝土各原材料的称量要准确，允许偏差在规范以内。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 次加入继续搅拌约 1.5～2 分钟。要严格控制水灰比，控制好水量，在搅拌过程中分 2～3 次进行，禁止 1 次加够，当出现骨料发亮状态时，停止加水，并继续搅拌几分钟。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。按照规范要求检验混凝土各项指标，预留试样做抗拉强度和抗压强度。透水混凝土拌合运输时要防止振动造成离析，透水混凝土属干性混凝土料，初凝快，一般根据气候条件控制混合物的运输时间，同时应注意保持拌合物的湿度，运输过程中使用塑料布覆盖表明，防止水分的散失。

3.2.6 透水混凝土底层摊铺、浇筑成型

透水混凝土属干性混凝土料，初凝快，摊铺必须及时。摊铺时必须由专人指挥车辆均匀卸料。混凝土从搅拌地点运到摊铺现场后立即摊铺、刮平。对于大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺，其摊铺松铺系数为 1.1～1.2。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，用平耙将表面整平，整体推平后，由专人测量铺设高度，达到要求后，用平振动整平辊压至所要求的平整程度，使之有良好的均匀度和密实度。抹合不能有明水，不得漏振，机械整平后用人工修整最后用抹合拍平，平板振动器不宜使用时间过长，防止过于密实而出现离析现象。透水混凝土孔隙率大、水分散发快，当气温高于 35℃ 时，尽量避开正午时段进行透水混凝土面层施工。

3.2.7 透水混凝土面层施工

透水混凝土面层混凝土拌合物的摊铺松铺系数为 1.05～1.15，同样由专人测量铺设高度，达到要求后使用透水混凝土专用整平机推铺整平，振捣、整平时施工人员应穿上减压鞋进行操作。振捣速度宜匀速缓慢连续不间断进行，其作业速度以拌合物表面不露骨料也不得泛出水泥浆为准。收面在透水混凝土压实后进行，宜使用抹平机对其面层进行收面，必要时配合人工拍实、整平。为减少水分的蒸发，立即覆盖塑料薄膜，使塑料薄膜紧贴混凝土表面，防止浆体中水分流失，保证后期强度，保证混凝土的孔隙分布均匀，路面呈大面平整，骨料之间以浆体连锁状连接，外观形貌、表面孔隙率都满足设计要求。

3.2.8 透水混凝土切缝、填缝、养护

本项目施工为春季，覆盖后混凝土内部温度较高，强度上升快，为了防止产生裂缝，浇注完成后 3 天即进行伸缩缝切割，切割宽度约 5～6mm，切割深度贯穿整个透水混凝土层的厚度，切割完成使用填缝胶填缝，灌胶深度30～50mm。伸缩缝施工完成的区域，在透水混凝土浇注后 1天开始洒水养护，高温时在 8 小时后开始养护，每天上、下午各一次。日平均温度高于 20℃ 时，养护期不得少于 14d。养护结束后应及时清除面层养护材料。

3.2.9 表面喷涂封闭剂

为了防止混凝土表面反碱和时间过长使透水混凝土孔隙受污而堵塞，影响整体效果，设计要求对硬化的路面表面喷涂封闭剂。表面封闭剂可以增加路面光亮感、美观性，增强耐久性，提高耐磨性。待表面混凝土成型干燥后的 3 天左右，涂刷透明封闭剂，喷涂表面封闭剂时喷枪嘴距路面约30～50mm，喷涂过程中应保持相同高度，喷涂均匀，不得漏喷，在封闭剂完全硬化前路面禁止交通通行。

4 施工质量保证措施

（1）施工单位应根据设计文件的要求、施工现场的条件制定施工方案，编制施工组织设计；同时做好施工前准备工作，对已经认可的施工方案、方法、工艺技术参数进行严密的监视和控制。

（2）成立质量监控小组对施工的全过程实施全方位的质量监控，施工时严格实施“三检制”制度，确保施工质量。

（3）严格按照配合比施工，拌料前，采用地磅做好每盘水泥、碎石、水、外加剂用料的称量，认真计量，确保混凝土强度满足设计要求。

（4）材料进场后，应对其生产日期、产品有效期和检验报告进行检查验收，并按规定进行抽检。

（5）组织测量人员进行测量控制。我们严格按照质量管理体系中对测量质量控制的要求，实行从放线到施工竣工的“一条龙”质量控制程序；严格执行复核制度、交底签认制度、向监理工程师报批制度，以“放准、勤复、点线面通盘控制”的方法，确保测量工作的准确无误，并做好测量原始记录的保存归档工作。

（6）配齐满足工程施工需要的各种设备。自有设备必须经检修、试机、检验合格后，方能进场施工，并严格执行《设备维修保养管理规定》及《施工机械操作规程》，保证各种设备在施工中的应用，满足整个工程施工的需要。

（7）严格按照施工组织设计和操作规程，高起点、高质量地做好每一道工序的“第一”，并以此做样板，通过高标定位的全方位控制手段，确保每道工序达到优良。

（8）通过严把过程检验和试验关，保证每个部位的质量在施工过程中受到控制。严格按照《过程检验和试验控制程序》的内容和要求保证验收制度，及时组织质检员、施工人员和有关技术人员对各工序进行自检，并按检验点分类和有关规程规范进行检验、试验、标识和记录，对于出现的问题，及时组织有关人员进行研究分析，订出纠正和预防措施，以确保达到其实施效果。

（9）冬、雨期施工时，露天浇筑混凝土编制季节性施工方案，准备覆盖材料，采取有效措施，确保混凝土的质量。

5 总结

综上所述，为了促进城市道路交通更加畅通，使得路面施工朝着生态化、环保化以及安全化的方向发展，采用透水混凝土材料，可促进城市道路施工质量和使用效率的不断提高，能够做到及时排水，促进生态平衡，改善城市生态环境，为绿色工程的建设提供了必要准备，进而推动建筑施工领域的创新和发展。

此次在中轴景观园路基层施工中的成功应用，从使用一年来的情况看，未出现变形、凹陷等现象；在雨季的强降雨天气里，路面的透水效果好，未出现积水等现象，整体效果较好，得到了各界人士的好评。该工程先后被评为浙江省市政金奖示范工程、浙江省“钱江杯”优质工程，也很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念，具有良好的生态效应和经济效益。

[1] 佘声伟．透水混凝土在工程中的应用和施工注意事项[J]．文摘版：工程技术，2015(15): 71．

[2] 胡祖升．浅析透水混凝土路面施工技术要点[J]．城市建筑，2015, (30): 282-285．

[3] CJJ/T 135—2009．透水水泥混凝土路面技术规程[S]．

吴明军， 晟元集团有限公司，生产质安科长，大专学历，工程师。

［通迅地址］浙江省金华市解放西路 233 号（321000）

蒋贤龙，晟元集团有限公司副总工程师，本科学历，高级工程师、高级经济师，全国注册一级建造师；多次荣誉“全国优秀建造师、全国优秀项目经理、全国工程建设质量管理先进工作者”等荣誉称号。国家优质量专家、中国建筑质量管理专家委、中国绿色施工分会委员会专家、全国 QC 小组诊断师、浙江省建设工程专家、浙江省综合评标专家、金华市建设工程中评委专家库，曾五十余篇科技论文在国家级刊物上发表。