浅谈透水混凝土在海绵城市建设的重要性及施工工艺

发表时间:2021/8/19   来源:《建筑实践》2021年40卷4月(上)第10期   作者:赵海军
[导读] 2016年以来,“海绵城市”建设计划全国各地迅速推进。

        赵海军
        天津乾元中正建筑工程有限责任公司  
        摘要:2016年以来,“海绵城市”建设计划全国各地迅速推进。“海绵城市”强调亲水,蓄水,城市的整体就像一块大海绵,下雨时吸水,干旱时反哺,达到良性循环的目的。透水混凝土作为一种新型环保材料,因其独特的孔穴均匀分布的蜂窝状结构,有透水、透气、保温降噪和重量轻的特点,下雨路面不积水,材料无毒无害,水泥用量小,绿色生态。在海绵城市建设中受到高度关注。目前,在国内外生态城市的建设中,透水性高、舒适度好的透水混凝土得到广泛应用,并取得很好的效果。透水混凝土将在未来各地的海绵城市建设中发挥巨大的作用。
关键词:透水混凝土、海绵城市、施工工艺、A区工程实例
1透水混凝土的特征以及生态效益
1.1透水混凝土的特征
        透水混凝土主要是由水泥、粗骨料、水组成的,水泥净浆混合少量细骨料的砂浆,形成一道薄层包在粗骨料颗粒表面,硬化的薄层水泥浆把众多的骨料颗粒起来胶结而形成多孔堆积结构,所以透水混凝土内部存在众多连通的孔隙,并且很多大孔直径超过l.0mm的。由此透水混凝土具有透水性高、承载力强、散热好、维护容易、美观大方、耐用等特性。
1.2透水混凝土的生态效益
        透水混凝土其本身是一种环境友好型材料,用它替代传统城市建设中的非透水地面具有以下3个优点:
        (1)其强大的原地透水功能可以做到一举三得。不但能够及时地排走路面的积水,并补冲局部范围内的地下水资源,来稳定地下水压力,从而达到防止地面沉降的目的。而且还能有效的避免轮胎侧滑、雨水泼溅,减少安全隐患。同时其兼具缓解城市地下管网的泄水压力的能力,对改善临街商铺、住宅的生活环境都具有一定的促进作用。   
        (2)透水混凝土也可在颜色上增加美感。结合建筑美学,可以将无机耐候颜料按要求兑水后与混凝土充分搅拌,以此来制成颜色各异的彩色透水混凝土,与周围景观交相辉映,使整体环境具有设计感、适用性以及观赏功能。
         (3)与传统的不透水路面相比较,在雨后天晴或夜晚时易发生反光、眩光以及海市蜃楼的现象。其独特的蜂窝状结构和大量的开放式孔隙不易发生漫反射,使行人、司机的通行安全和舒适度更有保障。同时兼具吸声降噪、吸附尘埃、吸湿调温作用,能有效的对热量进行传递,并且对城市的“热岛效应”进行有效的缓解。
1.3建设“海绵城市”的意义
        海绵城市是一种城市雨水管理的理念,它的实质类似欧美一些国家的水敏感性城市设计(WSUD)以及绿色雨水基础设施(WGI)等理念,其核心都是将雨洪管理理念与水资源可持续利用、生态环境、土地利用、城市建设及管理机制等紧密联系起来的一种顶层的城市建设和雨水管理模式。
        我国的雾霾导致雨水中包裹着大量尘粒、盐粒、烟粒,使得雨水的纯净度相对降低,导致其不能直接被二次利用到植被灌溉、补给地下水和居民生活用水,需要通过净化去污才能循环使用。而在传统城市建设中宽马路大广场,大量地表过度硬化,用工程措施排除雨水破坏了城市生态系统原有的功能,导致逢雨必涝。而海绵城市则是将透水混凝土“快吸缓释”的性能运用到雨水归类、分流、净化、蓄存上,使城市像海绵一样对雨水进行渗透吸纳,积蓄净化,在需要时将续存的水排放并源化利用,可以缓解城市内涝、削减河道污染、节约水资源、改善城市的生态环境。海绵城市这种生态利用雨水的管理理念是传统排水系统的优化和加强,在城市生态问题日渐突出的当下,建设海绵城市迫在眉睫。
1.4透水混凝土在海绵城市中应用的重要性机器问题
        在海绵城市建设中,透水混凝土能发挥对雨水吸纳、蓄渗和缓释作用,可以有效缓解城市内涝和热岛效应,以达到削减城市径流污染负荷和节约水资源的作用。作为一种全新的概念和技术,国内外有关专家学者们进行孜孜不倦的研究和探索。它的出现改变了城市雨水径流的循环模式,在很大的程度上增强了新城镇化建设的可控性与协调性,给城市雨洪管理、污水防治工作带来新思路,是建筑节能环保时代下,建筑创新领域必然的发展方向。但是在应用过程中,也存在着以下的问题:
        (1)由于其结构设计的需要,透水混凝土底层压实度较低,具有多孔轻质的特点,是一种半脆性材料。虽然内部连通的大孔隙使透水混凝土铺筑的路面具有很强的速排水、高渗透能力。但是目前在透水混凝土中常见的孔隙率大于18%,甚至可以超过20%,从而导致的问题是其耐腐蚀度、抗弯曲变形能力、抗车辙性能难以保证。

还有若大量推广应用到城市乡道路上,由于道路车辆来往较多、周边环境复杂,灰尘、砂石、污垢、油渍等杂质极易嵌入孔隙中,堵塞孔隙。
        (2)相较于欧美等国家,它们有成熟并且完善的法规制度和对透水混凝土研制的专项补助基金。而我国的起步晚,软件设备、模拟实验室等客观因素制约了行业发展,缺少适合我国国情、可供分析研究的一手资料,所以表现逊色。
        (3)我国幅员广阔、各地其降雨分布层次不齐、水文地质条件差别较大,已建的灰色基础设施配置不合理给全面建设海绵城市带来考验。
2透水混凝土的特征及施工工艺
2.1透水混凝土道路的施工工艺
        基层的施工
        基层素土:首先用机械对场地进行平整,当弃运或挖土达到设计标高后,再用压路机碾压,要达到规定要求的压实厚度。
        工艺流程为:
        准备工作→施工发样→运输→拌和→摊铺→整平碾压→自检→修整→养生
2.1.1、施工前的准备
        在施工前要将基层彻底打扫干净,基层很重要,清洁的基层对于工程质量来说很关键。然后对局部进行补强处理。再进行测量放样。
2.1.2、运输
        用自卸汽车将白灰、素土运到施工现场分别堆放,白灰应浸好过筛。
2.1.3、拌和
        将白灰与素土按照3:7的比例用搅拌机拌匀。出料时,要派人取样检查,是否达到设计的配方比,并抽查配合比、含水量是否达标;含水量随天气的不同可酌情一般比最佳含水量高出1~2%;高温时,早晚与中午的含水量也有区别,要按温度变化进行微调。
2.1.4、摊铺
        根据不同的摊铺厚度将道路划分成格,装载车辆在现场倒料时,要派专人进行指挥,根据摊铺厚度分批次倾倒在格子内,倒料多少要合适,可以减少推土机的工作量和工作时间,绝不能图方便一次倒完。
2.1.5、摊铺整平
        先用推土机摊料并辅助以人工粗平,再用平地机精平,后用人工铲除、修补,工作人员严格控制平整度、横坡、高程。
2.1.6、碾压
        先稳压——然后轻振动碾压——再重振动碾压,压至看不到轮迹为止;碾压时每道之间车轮重叠1/2轮宽;碾压数遍至无轮迹停止。
2.1.7、养生及交通管制
        碾压完成,道路施工并没有大功告成,养生也很重要。如果在养生阶段,道路被破坏,就意味着返工。路面检查合格后立即开始洒水养生,并要使路面在整个养生期间保持潮湿状态,不应时干时湿。可以用洒水车喷水,每天洒水的次数应视气候而定。一般养生期为7—10天,养生期不得少于7d,使道路在养护期内强度遂渐地提高。
2.1.8、涂覆透明封闭剂
        在混凝土表面干燥成型3天后,涂刷透明封闭剂,增强路面美观性和耐久性。防止透水混凝土因时间过长孔隙吸附大量灰尘造成孔隙堵塞。
2.1.9、清场
施工结束,通过自检质量达标后,施工单位准备撤场。一般在喷透明封闭剂前,大型设备和大部分人员先撤。留少数人员修补和喷透明封闭剂。喷完保护剂后,相关负责人联系甲方进行验收,验收合格后。剩余的设备、人员全部撤场(视情况可留1-2人)。
3总结
        海绵城市的建设,未来城市发展的全新发展模式,虽然在全面推行上,由于资金,效益,后期维护管理等问题还有瓶颈,但海绵城市的理念已深入人心,被广大城市管理者所接受。有数据表明,由于透水混凝土广泛使用,使周边的地下水位缓慢上升,植被可以不完全依赖人工浇灌而郁郁葱葱。同时,由于透水地面能接通"地气",因而使公园地面夏天凉爽,冬天温暖,雨季吸水,冬季不结冰,减少粉尘污染,大大提高了居住环境的舒适度。透水混凝土将以它亲水、环保的特性,将在未来的海绵城市的建设中,发挥越来越大的作用。
参考文献:
[1]住建部印发关于《海绵城市专项规划编制暂行规定》
[2]夏维学,祁涛,张铎.透水混凝土在海绵城市建设中的应用研究[J].四川水力发电,2017,36(2):5-6.
[3]熊俊,谢佳耀,胡晓军.透水混凝土在海绵城市建设中的应用研究[J].环球市场,2016(16):263-263.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: