透水混凝土是一种生态环保型混凝土，可以补充地下水，缓解城市内涝，吸声降噪，改善城市热环境，具有良好的环境效益和社会效益。对透水混凝土路面铺装的深入研究有助于该绿色基础设施的应用与发展。 1. 透水混凝土发展历程 透水混凝土的应用始于100多年前，据V M Malhortra记载：1852 年英国在建造工程中开发了不含细骨料的混凝土，即透水混凝土。美国从20世纪60年代就开始了对透水混凝土设计方法的研究。1995年，南伊利诺伊大学的Nader Ghafoori阐述了透水混凝土作为路面铺装材料的使用技术，并对其物理性能进行了探讨研究。后来，日本、法国等也开始对透水混凝土进行研究和开发。我国于1993年开始进行透水混凝土与透水性混凝土路面砖的研究，并于1995年成功研制出透水混凝土。 2. 透水混凝土路面结构及类型 2.1 透水混凝土的微孔结构 透水混凝土的特点是采用单粒级粗骨料作为骨架。由图1可以看出，透水混凝土内部含有较多的孔隙，且多为直径超过1mm的大孔，因此具有良好的透水性。 2.2 透水混凝土路面结构 将透水性混合料直接摊铺在路基上，经压实、养护等工艺构筑而成的路面即为透水混凝土路面。与传统的封闭性路基结构相比，透水性混凝土路基是开放式的。 图2是典型的透水混凝土路面结构示意图。各个结构层的功能列于表1。 2.3 透水混凝土路面类型 在我国，透水混凝土路面铺装主要用于园区道路、步行道、停车场、广场等，根据荷载大小以及土壤渗透性的不同，将透水混凝土路面分为3种： 1）全透水结构人行道 当土基渗透系数>10－6m/s，且渗透面距离地下水位＞1.0m，路面用于人行道时，可以采用全透水结构人行道。雨水沿面层、基层下渗，最后渗入路基中，全透水结构人行道典型示意图如图3a）所示。基层可采用级配砂砾、级配碎石及级配砾石，厚度不应小于150mm。 2）全透水结构其他道路 当路面用于非机动车道或者景观硬地等其他道路时，可以采用全透水结构道路。在级配砂砾、级配碎石及级配砾石基层上增设多孔隙水泥稳定碎石基层。如图3b）所示。一般多孔隙水泥稳定碎石基层厚度不小于200mm，级配砂砾、级配碎石及级配砾石基层厚度不应小于150mm。 3）半透水结构路面 轴载4t以下的停车场、广场、小区道路，可采用半透水结构透水路面，土基上方常加设非透水型防渗土工布。雨水依次透过面层、基层后，沿不透水垫层的顶面排出路基之外，路基亦不受路面渗水的影响。如图3c）所示。一般稳定土基层或石灰、粉煤灰稳定砂砾基层厚度不小于180mm。 3. 透水混凝土应用情况 2008年，北京在奥运会广场、停车场铺设透水混凝土面积约 11.7万㎡。利用在赛道周边设置截水沟等措施将经过透水混凝土过滤的雨水排入赛道内，实现场馆内雨洪利用，平均每年利用雨水约12万m³，雨水利用率约为85%，节约了赛道补水。 2010年，在整个世博园区，60%以上的路面采用了透水混凝土，例如世博中心广场、A13广场、世博公园、世博园区内地坪、C08广场和非洲广场等。经过多次降雨监测表明，雨水能迅速渗入地下，路面无积水，夜间不反光，增加了路面通行的安全性、舒适性。 郑州在位于郑东新区的国际会展中心停车场工程中，采用彩色透水混凝土进行铺装，广场面积达17000㎡，面层为40mm 厚橄榄绿透水混凝土，透水系数为1mm/s。这种彩色铺装不仅增加了广场的美观度，对于预防雨洪也起到了非常关键的作用。 进入21世纪以来，我国在透水混凝土的研究和应用方面不断加大投入力度，许多研究项目如雨后春笋般涌现出来。相信随着研究的深入，透水混凝土道路的应用前景将会更加广阔。 |
