透水混凝土在地下室车库地面设计中的应用
2021-12-24范庆何
范庆何
(天厦建筑设计(厦门)有限公司,福建 厦门 361012)
1 透水混凝土相关概述
1.1 透水混凝土
透水混凝土即多孔混凝土、透水地坪、无砂混凝土。主要是由粗集料、细集料(少加或不加)及水泥基胶凝材料经拌合均匀,浇筑成型并经水化硬化后形成具有连续空隙结构的混凝土,铺装在地面时,雨水能够快速渗透至地表以下,达到快速排水的效果。
1.2 透水混凝土特性分析
(1)高渗透性:在透水地坪中具备15%至25%的孔隙率,其中实际透水速率能达到31 至52 L/m·h;
(2)高承载力:现阶段透水地坪的实际承载力能有效适应C20 至C25混凝土承载要求。
(3)耐磨性:透水混凝土的主要组成材料为碎石骨料,耐磨性能佳。
(4)颜色丰富:透水混凝土系统拥有系列色彩配方,可针对不同环境和个性要求进行创意设计。
(5)易维护:只需通过高压水洗等方式就可以轻而易举地解决空隙堵塞的问题。
1.3 运用范围
(1)自行车道、人行道;
(2)地面装饰;
(3)游泳池、体育场;
(4)景观项目、广场区域;
(5)通道及轻量级道路;
(6)户外停车场。
2 透水混凝土车库地面
2.1 设计思路
目前车库地面常用的分为普通混凝土地坪、金刚砂地坪、彩色耐磨混凝土地坪、环氧树脂地坪,这些材料都属于封闭不透水面层。当车库内出现积水时,易随时满地流淌,严重影响停车环境品质和业主的体验感(图1)。
图1 地面积水的车库
采用透水混凝土面层时,积水会先渗至面层以下,再顺着底板排至集水坑,避免在地面随处流淌。另外,透水混凝土还具有高承载力、不燃烧、耐磨不起尘、行车安全不易打滑、美观不褪色等优点,因此透水混凝土是作为车库地坪的理想材料。
2.2 设计要点
(1)《车库建筑设计规范》JGJ100-2015 第4.4.3 条规定:机动车库的楼地面应采用强度高、具有耐磨防滑性能的不燃材料,并应在各楼层设置地漏或排水沟设施。地漏(或集水坑)的中距不宜大于40m。有排水要求的停车区域应设不小于0.5%的排水坡度和相应的排水系统。
(2)《建筑地面设计规范》GB50037-2013 第3.5.1 条规定:通行汽车的地面宜采用现浇混凝土垫层兼面层、细石混凝土面层、钢纤维混凝土面层或非金属骨料耐磨面层、混凝土密封固化剂面层或聚氨酯耐磨地面涂料[1-5]。
(3)《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-2017 第5.3.1 条规定:地下汽车库、修车库的地面装修材料燃烧性能等级不应低于B1 级。
(4)《福建省透水水泥混凝土场地技术规程》DBJ/T13-274-2017 第4.2.1条规定,全透水结构的透水混凝土用于其他场地时,其面层强度应≥25.0MPa,厚度应≥200mm。
(5)透水混凝土面层结构优化设计,主要是分成单色、双色组合设计。在运用双色组合层中,要对表层厚度进行控制,其表层厚度不能低于40mm。
(6)透水混凝土面层应设计横向和纵向伸缩缝。透水混凝土性能与混凝土特性基本相似,因此可按《建筑地面设计规范》GB50037-2013 规定设置横向和纵向缩缝。横向采用假缝,其间距为6~12m(高温季节施工时为6m),缝宽为5~12mm,高度为整个面层厚度的1/3,缝内填水泥砂浆或膨胀型砂浆,色彩与面层一致;纵向缩缝采用平头缝,其间距宜为3~6m。
(7)透水混凝土材料有系列彩色材料和素色原材料。彩色主要用于表面层,素色主要用于面层以下。规范要求透水混凝土的单层不应小于40mm,考虑到透水混凝土铺设于车库底板时与作为室外道路、广场等情况有所区别,透水混凝土仅作为车库地面的面层材料,设计时其厚度能满足排水及最小构造厚度要求即可。因此设计时可采用彩色层40mm+素色层60mm 组合,总厚度100mm,这样既满足质量要求,造价上也比较经济。
2.3 构造设计
(1)透水混凝土面层车库地面构造分为面层和结构底板。地面的水可直接渗透到底板的找坡层上,然后直接排至集水坑;当底板设计为结构找坡时,找坡层可取消,透水面层直接在结构底板上铺设。
(2)为了防止地面裂缝的产生,按规范要求设置伸缩缝;
(3)构造做法(从上到下):
40mm 厚C25 彩色透水混凝土表面层;
60mm 厚C25 透水混凝土素色层;
找坡层;
钢筋混凝土底板。
2.4 色彩搭配设计
车库地面的色彩可根据使用功能、不同的分区或者按需要进行创意设计,一般可按停车区、车道进行区分,地面标线、导向标志、编号等也可利用彩色混凝土一次浇筑成型,既实现丰富多彩的效果,又可节约二次划线的成本。
2.5 与常用车库地坪材料对比分析
表1 透水混凝土与各种材料地坪性能对比分析
2.6 施工过程中应注意的问题
(1)立模:该做法将原本需要二次设计施工的彩色地坪、地面标线、指示标志等与地面的施工合并为一道完整的施工工序,技术人员要注重对设计要求进行判定,做好区域立模、分隔立模操作。
(2)运输阶段:透水混凝土是干性混凝土料,实际初凝速率较快。要注重基于温度现状、环境要素等对混合物实际运输速率进行控制,运输时间控制在10 分钟之内。
(3)摊铺、浇筑成型:透水混凝土属于干性混凝土料,其初凝快,摊铺必须及时。
(4)涂抹封闭剂,要注意等表面混凝土充分成型干燥之后,大概在10天。之后及时涂上分子封闭保护剂,有助于提升美观度、耐久性。
2.7 后期维护
透水混凝土在使用后随着时间增加,会出现空隙堵塞,造成透水能力下降,可以使用高压水冲刷空隙洗净堵塞物,或用压缩空气冲刷清除空隙堵塞物,或用真空泵吸出杂物等方案进行处理。
3 案例分析
九溪小区保障性安居工程保障房项目位于厦门市翔安区,车库区整体设计为透水混凝土地面(见图2)。
图2 透水混凝土车库地面
该地面层透水混凝土强度等级为C25,面层厚度为100mm 厚(40mm 厚彩色+60mm 厚素色);
为了减少裂缝的产生,工程中结合停车区域的划分在纵横两个方向均设置了变形缝,有效减少了地面裂缝问题;
当前要注重突出彩色透水混凝土色彩丰富性,发挥不褪色优势,在地面的停车区域、行车道、标线、地面箭头指示等分别采用绿色、灰色、白色、黄色等不用颜色的透水混凝土浇筑,一次成型,减少了地面色彩分区、标示标线的二次设计。
4 结束语
透水混凝土作为车库地坪具有平整度高、安全、耐磨、不起尘、不易打滑、色彩丰富多样、光感效果好、档次高的优点,施工过程简单、质量可靠,当车库因雨天出现灌水(少量)、清洗地面及消防需要冲水时,积水能够快速地通过地面渗透并排至集水坑,具有地面不积水、水不随地流淌的优势,将其作为地下车库面层的材料是一种切实可行的方案。