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论透水混凝土在大型公共项目中的研究与运用

金熠

上海市园林设计研究总院,上海,200040

摘要: 为了能处理暴雨水灾造成的灾害,透水混凝土技术被更多的用于处理城市洪涝灾害难题,不但能够协助我国处理城市洪水灾害,还能够缓解给排水工作压力,并且一定程度上改进总体生态环境保护。在大中型市政道路工程中,透水混凝土技术的运用非常重要。因而,文中对如何使用透水混凝土技术,如何更好地实施透水工程项,提出了目标明确的相对应的措施,以实推广透水混凝土技术的目的。
关键词: 透水混凝土;透水性;市政工程应用
DOI:10.12721/ccn.2022.157076
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在2010左右,国内透水性铺装材料质量不容乐观,很多透水材料由石材或砖材制成。当时所使用的铺装材料名为透水性铺装材料,但实际上实际并不透水或透水性很差,严重影响了城市的透水呼吸。当时的透水材料只能能够做到一个固定排水量,在一定降水量下能够确保城市排水正常。但当发生大范围降水或暴雨时,无法承受积水和排水要求,不益于城市居民出行和公共交通的正常运行。且传统的透水材料在长期积水下容易生产青苔,防滑性能下降,且强度与抗风化功能也存在一定弊端。透水混凝土作为一种新型环保道路材料,已逐渐用于路面项目的建设当中。该材料既可以达到交通出行承载能力的要求,又能连接地面生态环境保护。

一、透水混凝土的定义和主要结构

透水混凝土的关键是通过单一不连续骨料产生的多孔结构混凝土。与传统混凝土对比,它有更多的连接间隙,能够提升透水性和流通性。正常情况下,透水性混凝土每立方米能够渗入200L左右的水量。用大规模的透水混凝土替代传统混凝土,能够最大程度的减轻城市的暴雨洪涝灾害,城市还可以采取相应的回收措施,搜集路面的积水,一方面保障了城市的防汛和降水安全性;另一方面,它也帮助城市实现雨水资源的再利用。

透水混凝土有别于一般混凝土,它使用了胶结材、骨料、增效剂等材料。它与相对应量的水混合,随后硬底化产生透水性混凝土。其中,硅酸盐水泥在透水混凝土中充分体现了它的重要作用,其拌后的硬化抗压强度能够确保耐用性,保持稳定的透水性。粗骨料应取用直径超过25mm的,包含砂砾石、晶石、陶粒砂等,都属于粗骨料的选取范畴。透水混凝土中采用的混凝土外加剂可以是减水剂、消石灰等。这类外加剂是非常普遍的,不仅降低了施工要求,同时对于透水混凝土的硬度、稳定性与外观也有了保证。

二、透水混凝土技术的特点

2.1透水混凝土技术性

透水混凝土有着多个名称,最为常见的就是无砂混凝土或多孔结构混凝土。由一定颗粒级配的水泥、石料、外加剂和水,严格执行特殊的占比,选用特殊的加工工艺和模具所制成的具有绿色环保的混凝土。这类原材料中,粗骨料表层遮盖一层薄薄的水泥砂浆,通过互相粘接产生孔眼,这种孔眼在混凝土表层,通常为蜂巢状多孔材料的特性,使之具备优良的透水性。

2.2透水混凝土功能的基本特征

(1)透湿性:透水混凝土的孔洞间隙能使路面下的土壤层与地表层的气体实现互换,进而提升地表的透湿性。与此同时可以改进城市的生态环境,缓解集中降水产生的道路排水压力,因此具有优良的调整地面温度湿度、缓解排水设施压力的作用。(2)透水性:透水混凝土能高效吸收降水,缓解多雨季节排水设备的排水管道工作压力。与此同时,透水混凝土能够维持土壤含水量,进而充分发挥透水路基的“贮水池”作用。因而,透水混凝土能够填补在我国日益匮乏的水资源,与此同时能够改善土壤和地面绿色植物的生存环境,进而调整生物的多样性。(3)透气性:在透水混凝土横断面地表水持续挥发的情况下,汽化热会被传至空气中,进而提升透气的总面积,调整本地绿色生态气候,减少地面温度,增加湿度。

三、世博会对新产品新技术的鼓励与对透水性材料的支持

3.1世博会对科技创新的推动

科技创新是世博永恒的主题。它体现着强烈的历史感和时代气息,鼓励人类发挥创造性和主动参与性,并表达着各个时期世界人民关注的热点。同时,它对于新技术新产品的开发与应用呈现大力支持的态度。世博会为我国的科技发展,提供了一个展示的平台,世博会各个场馆与基础性建设都采用了当时的最新技术,将我新技术新产品与城市建设结合起来,将种种有助于人类发展的新概念.新观念.新技术展现在世人而前,搭建一个全方位、多角度、深层次的平台,并加速在世界范围内的推广。

3.2世博会中的透水性材料项目

世博会期间,国家与上海市政府出台的政策对于我国新技术新产品的应用与发展有着重要作用。其中上海世博会建设中的透水项目由北京仁创科技集团所负责,所此次为世博会中国馆广场特殊研制了,仿花岗岩石材的透水砂岩系列产品,其外形与意大利花岗岩石材别无二样, 同时又具有透水速度快、强度高、耐磨性好、本身 具有自洁功能的特性。该系列产品已成功应用于水立方、国家体育馆等 11 项奥运工程,国庆六十周年长安街改造工程等,仁创开创的以“用沙”为特点的工业型砂产业,能够变废为宝、化害为利。“小砂粒、高科技、大产业”,为世博会体现中国文化、东方哲学对理想人居环境的憧憬提供了系统技术和产品支持。

四、透水混凝土在大中型市政道路工程建设中的重要作用

在世博中央公园的建设中,有60%以上透水、透气路面铺用了一种环保混凝土地砖,即透水混凝土。经多方对比后,一致认为该类型混凝土具有抗折强度高、耐磨性好等整体稳定性抗压优势,长期使用无“掉粒”现象,可保持良好的透水、透气功能,有利于抑制“城市热岛效应",用该产品替代水泥,既能节约天然资源,也可减少二氧化碳排放,且产品价格低于同等级混凝土,决定在世博园区中心广场、A13广场世博公园等重大地面工程中应用。经检验,工程技术质量达到绿色建筑最新最高版本的美国LEED标准要求。

世博会的成功举办,也引起了上海市政府和上海市市政部门对城市建设的重视。优秀的城市路面与透水建设不仅关乎到城市的形象,同时对城市的雨水利用,平衡城市污水处理系统在雨季的压力,吸收噪音和道路安全有着重要作用。世博会中心广场透水工程广场建设中所用到的透水混凝土材料,就及其符合上海市路面建设的要求,同时透水混凝土的施工标准和所用材料,相较于传统的透水材料有着更明显的优势,耐用性、环保性和实用性更是透水混凝土的最大优势。

4.1外型颜色丰富多样,以多变颜色点缀城市环境

传统的混凝土仅有单一的颜色,而透水混凝土能够与各种各样颜色的有机颜料融合,产生颜色各样的透水混凝土。在城市现代化进程中,如果需要使用彩色混凝土,透水混凝土完美契合了这种要求。透水混凝土作为城市基本建设的重要组成部分,不但能够对城市基本建设的外观具有一定点缀作用,还能够改进城市基本建设的环境,造就出更美观大方、经久耐用、透水性强的路面和工程建筑。

4.2不易产生漫反射光和反光。

普通的混凝土路面在下完雨后大规模积水时易于产生漫反射光,会对路人和车辆产生一定的干扰。反射情况严重时将会导致车辆驾驶员头昏,引起道路交通事故。为了防止传统混凝土对路面和公共交通产生的不良影响,透水混凝土的应用较大水平上解决了这些问题。因为其特有的蜂巢状和连接孔结构,透水混凝土不但能够完成透水,还能够处理积水折射的问题,进而提高车辆与行人安全。

四、如何实现一个好的透水性工程项目

4.1掌握地区和工程项目的特点。

使用透水混凝土以前,必须掌握城市是否合符合这一基本建设的具体情况。特别是在暴雨高发的前提下,城市路面工程项目是否需要满足雨水吸收、存储和排放的基本规定。

4.2严控施工过程

在透水混凝土施工过程中,务必保证透水混凝土的原料比例和施工严格按照标准。因而,在工程施工前,相关人员必须对每项材料进行检测评估,在透水混凝土路面工程施工完成后,必须检测混凝土路面质量,以达到严格按照工程标准进行的目的。

4.3路面的养护

工程验收且标准合格后,要对混凝土施工后各个阶段进行定期的检查保养。在日常应用和保养情况时,必须由相关专业人员进行,工作人员要对路面很有可能发生的状况开展不断仿真模拟和实践活动,以保证透水混凝土保持稳定的使用状态。

五、结语

透水混凝土的使用,保证了路面良好的抗滑性的同时,也减小了降水对城市排水管网的压力。世博会内所使用的透水混凝土,无论是在使用范围以及使用方法中都表现出了极大的实用性。透水混凝土在世博会中的施工标准,对日后上海市城市建设标准起到了标杆的作用。随着透水混凝土在世博会中成功的应用,上海市政府对此也进行了借鉴。这对于推出《上海地方标准2019》有着积极的影响,为规范上海市透水性混凝土路面的设计与施工,保证路用性能,起到了示范作用。透水混凝土在世博会中的使用对于上海日后的地区新建和改建轻型荷载道路、人行道、停车场、广场、非机动车道、园林道路等透水性混凝土路面的设计、施工、验收和维护提出了新的标准。

作者简介:金熠,籍贯浙江省临海市,学历本科,职位:四川分院副院长

参考文献:

[1]张勇,吕兵.透水混凝土在海绵城市中应用及施工技术探讨[J].中国住宅设施,2021(05):127-129.