会呼吸的混凝土

来来永胜 2015-10-01

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随着社会经济的发展和城市的进步，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的建筑和不透水的路面所覆盖。混凝土道路给人们的出行带来了极大方便，然而这些硬化道路缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力，引发了城市“热岛效应”、洪水泛滥、道路淹没导致的交通瘫痪等一系列环境与社会问题。随着这些问题的日益严重，作为能缓解环境恶化的透水混凝土路面应运而生，并在近些年广泛应用于建筑道路中。

作为一家大型的混凝土生产企业，中建商砼本着持续发展绿色混凝土、实现绿色建材的宗旨，将这款典型的功能型绿色混凝土——透水混凝土列入绿色系列产品发展行列。

露骨透水混凝土特点

透水混凝土是由粗骨料、胶凝材料、水和外加剂等拌制而成的一种多孔混凝土，具有透水、透气性，又被称为“会呼吸的混凝土”。露骨透水混凝土是在混凝土成型后，立即在表面均匀喷涂一层表面清洗剂，根据适宜的时间将表面未凝结硬化的水泥浆冲洗干净，露出骨料天然色彩的装饰性透水混凝土，其结构主要由露骨透水面层、强固透水结构层、级配碎石垫层、素土夯实等四部分组成（见图1）。

透水面层：装饰、透水、耐磨、承受荷载、抵抗环境劣化
透水结构层：透水、滞水、主要承受荷载
碎石基层：承受荷载、透水、滞水

图1?透水混凝土路面基本构造与功能

露骨透水混凝土路面能很好解决普通混凝土路面遇到的问题，是一种集生态环保与优异的装饰性于一体的道路材料。该混凝土路面不仅具有自然的装饰风格，而且拥有15%~25%的孔隙，透水速度能达到31~52L/m/h，远远高于最有效的降雨在最优排水配置下的排出速率（见图2）。同时，较高的孔隙率还能降低热储存，使得较低的地下温度传入地面从而降低整个铺装地面的温度。此外，还有吸声、隔声、净化水质的作用，透水路面的这些特点能有效的保护自然环境，改善人类生存环境。

图2?透水混凝土

露骨透水混凝土配制的关键技术

透水面层主要起装饰作用，厚度一般不足结构层的三分之一，其所使用的骨料也需精挑细选，粒径大小均匀、色彩艳丽丰富的骨料是该层透水混凝土的首选。但这类石子天然较少，一般为机械加工而成，为保证粒型均匀、表面光滑亮丽，需经过打磨抛光处理，但与浆体粘结性差，浆体无法均匀包裹骨料，影响透水混凝土的强度与透水性。在透水面层混凝土技术攻关中，中建商砼通过自主创新，掺入了一种新型的超细矿物掺合料（该技术已申报国家发明专利，申请号201210410096.X），能明显改善透水混凝土浆体的流动性与密实性，从而提高透水混凝土拌合物的包裹性、匀质性及粘聚性。该矿物掺合料优选于一种工业废渣，将其用于混凝土中，实现了资源循环使用、变废为宝，有效节省自然资源、节约能源。

露骨表面处理是在混凝土成型后，于表面均匀喷涂一层清洗剂，根据适宜的时间冲洗干净表面的水泥浆，露出骨料的天然色彩（见图3、4）。在这个环节中，清洗剂的种类及用量、喷涂工艺、着色处理方式等是决定最终所呈现出的装饰效果的关键因素。为此，中建商砼对清洗剂进行了成功的改性，选用白色无机添加剂掺入其中进行内部微反应，进行着色处理，以降低清洗剂的敏感性，且其部分成分能参与水泥水化反应，提高混凝土强度，对周边环境及混凝土无副作用，环保性能好。

图3?着色处理后的表面

图4?冲洗后的表面效果

露骨透水混凝土的施工组织优化

目前国内一般对透水面层与结构层混凝土采用现场施工，包括投料、搅拌、运输、浇筑整平、露骨表面处理等环节，但透水基层与面层所采用的骨料差异大，若要同时进行现场施工，需增加一倍的人力物力，会大大提高生产成本，降低施工效率。对此，中建商砼在国内首次采用预拌工艺（在搅拌站拌制透水结构层混凝土）与现场搅拌工艺（拌制透水面层混凝土）相结合的方式进行露骨透水混凝土施工。

这种创新的施工工艺，将现场人工投料、搅拌、下料移至搅拌楼流水生产线完成，同样操作时间的搅拌方量是现场搅拌的10倍以上。从搅拌站到施工现场，运输时间约20min，为保证混凝土浇筑时的工作性能，生产过程对减水剂配方进行优化，以达到较好的保坍效果。透水结构层混凝土与透水面层混凝土分别在搅拌站、现场同时拌制、浇筑，缩短了面层与基层的浇筑时间差，保证了两者之间的粘结性。此措施优势在于不仅加快了施工进度、降低成本、减少现场粉尘污染，还大大提高了透水路面质量。

露骨透水混凝土的应用

成都某软件工厂厂区内2m、4m宽的人行道采用C20露骨透水混凝土，为了迎合厂区内绿色生态的园林设计理念，通过实地考察后，中建商砼向总承包方及业主推荐使用浅灰色、黄色、黑色三色人造卵石透水面层。从厂区绿色设计理念出发及对现场样板的考量，最终该软件工厂采用了该方案。

经露骨处理后的透水路面，卵石清新自然的颜色显露于表面，与周围的绿景和湖水融为一体，成为厂区内一道特色亮丽风景(见图5、6）。不仅如此，透水路面良好的透水、透气性起到提高土壤条件、增加水循环、过滤水中过多的污染杂质的作用，改善中央人工湖水质，为厂区内植物提供一个更好的生长环境。