透水混凝土 · 新型生態景觀材料

關鍵詞：透水混泥土 細骨科 蜂窩狀 熱島效應 城市生態 地面鋪設 制備工藝 高壓 社會效益

透水混凝土，又稱多孔混凝土，無砂混凝土，透水地坪，其是由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔輕質混凝土，它不含細骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結構，故具有透氣、透水和重量輕的特點，也可稱無砂混凝土。其由歐美、日本等國家針對原城市道路的路面的缺陷，開發使用的一種能讓雨水流入地下，有效補充地下水，緩解城市的地下水位急劇下降等等的一些城市環境問題。并能有效的消除地面上的油類化合物等對環境污染的危害；同時，是保護地下水、維護生態平衡、能緩解城市熱島效應的優良的鋪裝材料；其有利于人類生存環境的良性發展及城市雨水管理與水污染防治等工作上，具有特殊的重要意義。

透水混凝土在美國從上世紀七、八十年代就開始研究和應用，不少國家都在大量推廣，如德國預期要在短期內將90%的道路改造成透水混凝土，改變過去破壞城市生態的地面鋪設，使透水混凝土路面取決得廣泛的社會效益。

一、透水混凝土的優點

1.高透水性

透水地坪擁有15%-25%的孔隙，能夠使透水速度達到31-52升/米/小時，遠遠高于最有效的降雨在最優秀的排水配置下的排出速率。

2.高承載力

經國家檢測機關鑒定，透水地坪的承載力完全能夠達到C20-C25混凝土的承載標準，高于一般透水磚的承載力。

3.裝飾效果

透水地坪擁有色彩優化配比方案，能夠配合設計師獨特創意，實現不同環境和個性所要求的裝飾風格。這是一般透水磚很難實現的。

4.易維護性

人們所擔心的孔隙堵塞問題是沒有必要的，特有的透水性鋪裝系統使其只需通過高壓水洗的方式就可以輕而易舉的解決。

5.抗凍融性

透水性鋪裝比一般混凝土路面擁有更強的抗凍融能力，不會受凍融影響面斷裂，因為它的結構本身有較大的孔隙。

6.耐用性

透水性地坪的耐用耐磨性能優于瀝青，接近于普通的地坪，避免了一般透水磚存在的使用年限短，不經濟等缺點。

7.高散熱性

材料的密度本身較低（15-25%的空隙）降低了熱儲存的能力，獨特的孔隙結構使得較低的地下溫度傳入地面從而降低整個鋪裝地面的溫度，這些特點使透水鋪裝系統在吸熱和儲熱功能方面接近于自然植被所覆的地面。

二、傳統路面鋪裝缺點

隨著社會經濟的發展和城市建設的進程，現代城市的地表逐步被鋼筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆蓋，與自然的土壤相比，現代化地表給城市帶來一系列的問題，其主要表現為以下幾個方面：

1.不透水的路面阻礙了雨水的下滲，使得雨水對地下水的補充被阻斷，再加上地下水的過度抽取，城市地面容易產生下沉。

2.傳統的密實路表面，輪胎噪聲大。車輛高速行駛過程中，輪胎滾進時會將空氣壓入輪胎和路面間，待輪胎滾過，空氣又會迅速膨脹而發出噪聲，雨天這種噪聲尤為明顯，影響了居民的生活與工作。

3.傳統城市路面為不透水結構，雨水通過路表排除，泄流能力有限，當遇到大雨或暴雨時，雨水容易在路面匯集，大量集中在機動車和自行車道上，導致路面大范圍積水。

4.不透水路面使城市空氣濕度降低，加速了城市熱島效應的形成。

5.不透水路面是“死亡性地面”，會影響地面的生態系統，它使水生態無法正常循環，打破了城市生態系統的平衡，影響了植被的正常生長。

三、透水混凝土施工技術要求

1.透水混凝土的制備

透水混凝土在滿足強度要求的同時，還需要保持一定的貫通孔隙來滿足透水性的要求，因此在配制時除了選擇合適的原材料外，還要通過配合比設計和制備工藝以及添加劑來達到保證強度和孔隙率的目的。透水混凝土由骨料、水泥、水等組成，多采用單粒級或間斷粒級的粗骨料作為骨架，細骨料的用量一般控制在總骨料的 20% 以內；水泥可選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥；摻合料可選用硅灰、粉煤灰、礦渣微細粉等。投料時先放入水泥、摻合料、粗骨料，再加入一半的水用量，攪拌 30s ；然后加入添加劑（外加劑、顏料等），攪拌 60s；最后加入剩余水量，攪拌 120s 出料。

2.透水混凝土的施工

透水混凝土的施工主要包括攤鋪、成型、表面處理、接縫處理等工序。可采用機械或人工方法進行攤鋪；成型可采用平板振動器、振動整平輥、手動推拉輥、振動整平梁等進行施工；表面處理主要是為了保證提高表面觀感，對已成型的透水混凝土表面進行修整或清洗；透水混凝土路面接縫的設置與普通混凝土基本相同，縮縫等距布設，間距不宜超過 6m 。

3.透水混凝土養護、維護

透水混凝土施工后采用覆蓋養護，灑水保濕養護至少 7 天，養護期間要防止混凝土表面孔隙被泥沙污染。混凝土的日常維護包括日常的清掃、封堵孔隙的清理。清理封堵孔隙可采用風機吹掃、高壓沖洗或真空清掃等方法。

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