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透水混凝土在海绵城市建设的作用

学术杂志网   |   2020-08-31

[摘要]传统建设模式不再适用于现代城市发展,而海绵城市模式的施行,可在提升城市防洪能力的同时,充分践行绿色环保的理念。作为海绵城市建设中核心应用材料,透水混凝土的应用可显著提升海绵城市建设质量与效果,最大化发挥出海绵城市应具备作用与功能。鉴于此,针对海绵城市建设中透水混凝土的应用进行探析。

[关键词]透水混凝土;性能分析;海绵城市

随着海绵城市理念提出与落实,城市发展迈入转型建设阶段。所谓海绵城市,是指城市建设具备海绵的特征,可实现在面对环境、气候变化时充分发挥出弹性特点,即在城市面临积水问题时,通过对雨水吸收、存储以及过滤,并在城市干旱少雨期间释放,提升对雨水等资源的利用率。为实现城市具备海绵特征,透水混凝土的应用至关重要,在提升地表透水性、透气性的同时,为城市充分利用雨水资源打下良好基础。也正因此,对透水混凝土应用进行深入研究,对推动海绵城市的持续发展具有重要现实意义。

1透水混凝土性能分析

透水混凝土具有连续孔隙结构,具体组成成分包括水泥、粗骨料等,又被称之为多孔混凝土。因透水混凝土的多孔特征,所以在透水、透气方面表面优异,并且相较于常规混凝土,透水混凝土重量更轻。分析现阶段应用海绵城市的透水混凝土,其性能特点体现如下。(1)透水性。透水性混凝土结构为多孔结构,内部连续孔隙率超过15%,而孔隙率则超过20%。检测表明,透水混凝土水流速可达到31~52L(m/h),体现出优异的透水性。(2)承载力大。通过大量试验检测表明,透水混凝土强度最低可达C20标准,最高可达C25标准,可用于城市建设。(3)易维护。因透水混凝土的多孔特点,所以维护期间仅需借助水枪、空气压缩机即可实现清洁。(4)装饰性。应用不同位置的透水混凝土,可通过多色彩应用搭配周围环境。(5)高散热。透水混凝土得益于自身密度较低,所以在储热方面相对较差,散热能力强。(6)抗冻融性。因其材料的多孔特征,所以在抗冻融方面表现出色。相较于传统混凝土材料,在海绵城市建设过程中合理应用透水混凝土,可有效解决路面积水问题,并通过加强雨水渗透来改善城市温湿度与热循环。此外,透水性混凝土的应用可对行车噪声、空气污染起到一定的治理作用。

2海绵城市建设中透水混凝土应用

2.1透水混凝土应用工艺

(1)施工准备。海绵城市建设过程中,针对透水混凝土路面的铺设,应事先开展施工准备工作,具体包括按照标准要求准备原材料、准备养护工具、科学配置劳动力、浇筑与摊铺设备等,进而为透水混凝土作业的顺利开展提供保障。(2)基础面处理。依据半透水、全透水结构划分的分析,需要对透水混凝土基础面进行处理,利用稳定土或者是级配碎石充当透水混凝土的下承层,具体处理期间保持基础面平整,并控制其压实度、横坡等指标达到标准要求,确保透水混凝土的稳定性。(3)模板支设。模板支设效果关乎到透水混凝土的施工效果,所以需强化开展模板支设作业。首先,模板材料选用具备刚度大、变形率低的材料,如木模板、钢模板等,控制模板的高度与透水混凝土铺设高度相持平。其次,针对模板的安装与固定,则需通过“人工+机械”的方式保障其固定效果。确保其立模位置与设计要求相契合,并且在安装期间对模板与透水混凝土接触的表层进行隔离漆的涂刷。(4)透水混凝土配合比。混凝土配合比的控制会直接影响到材料的透水性,所以必须按规定配合比配置混凝土材料。需注意,透水混凝土的配置需要精准且合理计算出各个原材料的比例与比重。具体方法如下。1)按照海绵城市建设要求确定透水率,然后以透水率要求计算出骨料粒径。通常情况下,混凝土透水率与骨料粒径之间为正比关系,即骨料粒径越大,其透水率越大。等到骨料粒径确定完毕,合理确定水灰、水泥等材料的比例并掺入其中。另外,纤维增强剂的应用需要按照体积测算方式进行比例计算。2)通过对混凝土和易性的计算与判断适当增加其他材料,如和易性低,需加大骨料比例;若和易性强,则需加大水泥砂浆应用比例。3)等到混凝土配比完毕,切勿直接应用于施工作业,需要通过物理性能测试来确定混凝土性能,并按照性能标准合理增加粗细骨料。(5)透水混凝土搅拌。搅拌作业开展需注重对搅拌机的合理选择,依据对海绵城市工程需求、工程量、进度、载具等条件的综合分析,选择合适容量的搅拌机。需注意,混凝土搅拌完毕,应控制在30min之内将其运输至施工现场。原材料的具体搅拌程序为:第一步进行水与骨料的添加,大致搅拌30s;第二步将水泥、增强料、外加剂放入其中并搅拌40s;第三步将剩余水分添加至搅拌机容器内,搅拌时间控制在1min左右。(6)运输。运输过程中必须做好防护措施,对透水混凝土做好遮盖,避免混凝土材料受到外界环境影响。因不同环境下透水混凝土的运输、摊铺、压实时间要求存在差异,所以需结合对作业环境的分析,按照规定要求控制运输时间。(7)铺筑成型。在铺筑混凝土前,必须进行模板情况的检查,确保模板稳定性、高度达到标准要求后开展摊铺作业。摊铺作业开展需结合实际工程情况选择不同摊铺方式,按照规定摊铺厚度、松软程度开展作业,确保其摊铺效果达到标准要求。摊铺完毕后,开展压实作业。合理选择压实机、平板振动器、滚压设备开展压实作业。需注意,在机械压实完毕,需通过人工找平的形式对透水混凝土路面进行平整,进而保障摊铺作业效果。最后开展收面工作,利用人工+机械的方式对透水混凝土路面进行抹平。等到整平作业完成后,施工人员需全面检查混凝土表面的初凝情况,结合实际均匀喷洒适量的缓凝剂。此外,需利用高压水枪在最终凝结前,对表面凝胶材料进行合理冲刷,确保其表面可以充分暴露出石材,避免出现颗粒松动现象。待冲刷完毕,则需检查孔隙中是否存在多余浆料。(8)切缝施工。待透水混凝土完全成型,需要结合实际情况开展切缝作业,控制缝宽为3mm,缩缝间隔保持在4.5m。而针对切割深度的控制,则需以混凝土面层厚度为基准,切割1/3左右的厚度。需在混凝土强度超过5MPa时利用切割机开展切缝作业,然后将相应嵌缝材料放置于伸缩缝中,例如利用双组分聚氨酯材料嵌入伸缩缝。(9)固化剂涂抹。需要注意,固化剂涂抹作业开展必须等到透水混凝土完全成型后,结合实际情况选择双丙聚氨酯材料进行涂刷。(10)维护养护。等到透水混凝土施工完毕,在养护维护期间相关人员可借助高压水枪来清除孔隙中存在的杂物垃圾,进而最大化发挥出透水混凝土的作用与功能。或者是在养护期间利用真空泵、空气压缩机进行冲洗、吸出混凝土孔隙中存在的杂物。若在维护期间发现混凝土出现大面积骨料掉落,或者是裂缝的产生,需要第一时间结合情况开展维护维修。具体维护方法为:首先利用工具将存在于表面的掉落骨料进行全面清除,然后借助水枪、真空泵等设备清除孔隙中的杂物。最后铺筑施工人员重新配置的透水混凝土。分析现阶段透水混凝土技术的应用,必须符合以下规定标准:(1)混凝土表面需保持平整整齐,且不存在表面骨料掉落、松垮的现象;(2)路面缝隙中不存在杂物、堵塞物等,并且所有接缝必须保持垂直、平整;(3)处于透水混凝土表面的骨料,应尽可能保持分布均匀。

2.2透水混凝土应用效用分析

通过对透水混凝土的应用,可实现城市建设对环境友好型发展理念的践行,相较于普通混凝土材料,透水混凝土材料的应用所具备的优势与特点更为显著,具体如下。(1)显著的透水性能。城市路面应用透水混凝土后,当路面出现积水时,可第一时间将积水排走,并且起到填充地下水的作用,通过对地下水压力平衡的维持,避免出现地面沉降、塌陷的现象。与此同时,因透水混凝土材料具备的多孔特征,所以在摩擦力方面远超普通混凝土,避免车辆行驶期间出现打滑、侧滑现象,进一步保障行车安全性。并且通过地面渗透积水,使得汽车在雨天行驶期间不存在雨水飞溅的现象。此外,地下管道得益于透水混凝土的铺设,可实现对泄水压力的降低,进而提升城市泄洪、防洪能力。(2)装饰城市。现阶段针对透水混凝土材料的应用,并非只有单一的黑色,可通过多色彩的点缀来美化城市。例如结合海绵城市绿化、装饰需求,在材料配比拌和过程中,合理增加不同色彩颜料,确保添加颜料具备无机、耐候的特点,进而实现对多色彩透水混凝土的配制。在不同场地中的合理应用,可显著提升环境美化效果,提升城市街景道路的观赏性。(3)应用透水混凝土后,可消除以往混凝土路面在积水后出现的眩光、反光现象。因为透水混凝土所具备的多孔隙、蜂窝特点,无法为漫反射等现象产生提供条件,所以在车辆、行人路过时不会产生反光、眩晕,提升安全性。此外,应用透水混凝土后,其蜂窝结构可实现对噪声、尘埃的吸收,进而起到绿化城市环境的作用。

3结束语

综上所述,海绵城市建设中合理应用透水混凝土,可实现城市海绵特征与作用的最大化发挥,达到环境友好型城市构建的目的。对此,需加大透水混凝土应用力度,结合对上述透水混凝土技术的应用,提升城市排水、储水能力,减少积水、热岛效应现象的产生,为海绵城市的长久发展打下基础。

参考文献

[1]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.

[2]吴金花,韩超.透水混凝土在海绵城市建设中的应用和应注意的问题[J].建材发展导向,2017(15):42.

[3]朱永祥,梁冠军.浅谈海绵城市理念下的透水混凝土道路研究[J].价值工程,2018,37(12):229–231.

作者:刘元强 单位:山东省路桥集团有限公司

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