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透水混凝土常見質量問題分析及處理
- 產品簡介：
透水混凝土是由膠結材所包裹骨料顆粒的點接觸構成的多孔結構，而且混凝土混合料較為干硬，施工容易形成薄弱環節，加上透水混凝土的基層常有降水滲流通過，基層容易發生不均勻
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透水混凝土常見質量問題分析及處理辦法
透水混凝土是由膠結材所包裹骨料顆粒的點接觸構成的多孔結構，而且混凝土混合料較為干硬，施工容易形成薄弱環節，加上透水混凝土的基層常有降水滲流通過，基層容易發生不均勻沉降，上述原因致使透水混凝土的質量問題時有發生。常見的有不均勻沉降導致的開裂、收縮開裂、骨料顆粒因粘結不牢而脫落；表面連漿導致的透水性變差以及層間空鼓、顆粒脫落和凍融導致的破壞等問題。
5.1不均勻沉降導致的開裂
由于沿透水混凝土鋪裝的豎向不斷有降水滲流通過，如基層處理不好容易發生沉降，導致透水混凝土發生坍陷或開裂。因此，地面基層的施工必須附合要求，首先土基要夯實。土基上面的透水基層是大孔混凝土的，如厚度超過200厚，要分層攤鋪，每層攤鋪的厚度不超過200mm,每攤鋪一層用平板振動器振動整平，使其達到穩定堆積狀態，滿足設計的強度和剛度要求；透水結構層也要分層攤鋪，每一層要用平板振動器振動整平，使其達到穩定的堆積狀態，對于土基是失陷性黃土的情況，不能采用透水性基層，而宜采用導向排水結構。
5.2透水混凝土混合料工作性不良
透水混凝土混合料的工作性是指既有一定黏聚性，又易于整平施工的性能，而施工良好的透水混凝土地面應是具有整體平整面，同時顆粒之間既形成豐滿的液橋，又保留了足夠的孔隙。而工作性不良的透水混凝土混合料，如偏干硬的或偏稀的混合料在施工中時有出現，是不可能將其施工成具有上述特征的良好狀態的。混合料的工作性是做好透水混凝土的前提條件和基礎，在混凝土制備階段必須嚴格按照技術要求操作。目前很多城市因環保要求現場不允許攪拌混凝土，所以選擇商砼站進行透水混凝土材料的制備，在這種情況下一定要現場測試材料的性能。
5.3收縮導致的開裂
透水混凝土的抗拉強度比較低，容易因收縮導致開裂，常見的原因有膠結材用量偏大；透水混凝土施工后養護不及時、不充分；設置縮縫間距過大；發生局部的應力集中現象等。解決措施有采用恰當的配合比，避免膠結材和用水量過大；充分的養護可以減少收縮；適當設置收縮縫，縮縫間隔一般不超過6m。界面變化較大局部注意消除應力集中現象。
5.4地面荷載和基層承載力不夠導致的開裂
由于透水混凝土強度不足，或因基層的 穩定性不夠而導致的承載力下降，在豎向荷載的作用下，透水混凝土地面發生斷裂的情況時有發生。要避免此類情況發生，應根據工程所在區域的土質情況進行針對性的基層設計。如濕陷性黃土、凍脹土、砂性土等，要采取針對性處理措施，此外，還要對透水結構層設計足夠的厚度。詳細設計厚度請精確計算后方可執行。有關荷載設計計算方式，筆者在以后的文章中再詳細和大家共同探討。
5.5混合料稠度不當或過振導致的地面“連漿”現象
透水性不良是透水混凝土地面施工極易發生的現象，俗稱“連漿”,由于混凝土混合料顆粒之間的漿體連在一起堵塞了孔隙所致。材料方面導致“連漿”的原因有：膠結材用量過大，達到或超過了骨料孔隙體積；漿體過稀，黏度小，與骨料包裹不緊密，即使施加較小振動力，漿體也會與骨料分離，發生“連漿”。另一種情況就是因過振導致的“連漿”,透水混凝土設計孔隙率并不代表鋪裝施工后地面的實際孔隙率，實際孔隙率與施工時施加的整平振動強度和時間有關，即與施加的振動能有關。振動能小，路面的孔隙率大，雖透水性強，但可能出現混合料顆粒排列不夠緊密和容易松動脫落的情況；而整平振動強度高和時間長時，會因過振而發生“連漿”現象，失去透水性。
5.6骨料顆粒脫落
透水混凝土投入使用后，在車輪輾壓或凍融作用下發生骨料顆粒脫落現象，發生這種情況的原因有：
(1) 膠結材本身強度不夠，目前市場上什么價位的膠結材料都有，從幾塊到十幾塊各不相同，而導致的質量也各有千秋，建議購買正規廠家的合格材料
(2)水膠比較大導致千縮較大，在骨料與漿體之間出現裂紋，在外力作用下易發生松動脫落，所以合理的水膠比是至關重要的；
(3)環境的凍融循環作用導致顆粒的粘結性變得薄弱，特別是東北及內蒙古高寒地區，這種情況發生的機率比較高；
(4)露骨料透水混凝土在表面清洗時，由于表面沖洗劑對混凝土洗蝕過深，致使顆粒的粘結變得薄弱，針對這種情況，所以清洗時用中性的的洗液進行清洗，切不可用高酸性的洗液清洗表面；
(5)骨料的粒型不好也使骨料顆粒容易脫落，片狀和針狀的顆粒容易脫落，而采用接近圓形或立方形的骨料制備混合料時，顆粒總體粘結較為充分，不容易脫落。
為了使骨料顆粒不發生脫落，除了如前所述的要求混凝土混合料的工作性良好之外，還必須施工措施得力，包括混合料的保濕、表面整平抹光等細節，使骨料之間充分粘結。
5.7表面“泛白”
有時透水混凝土在剛施工完畢的數日內，如果暴露于干燥環境表面即出現“泛白”,這是水泥以及外加劑中的鹽、堿類析出現象，一般沒有什么危害，用水一沖即可沖掉，隨著齡期增長，鹽、堿類參加到水泥的水化反應，可析出的會越來越少。
克服“泛白”的方法，選擇水化過程中產生的堿量較低的水泥，如含適量混合材的水泥、低堿水泥等，或在混凝土制備過程中摻加礦物摻合料，控制外加劑中的鹽、堿的5含量；地面施工完畢及時用塑料薄膜覆蓋，并在養護期間及時酒水養護，避免表面水分過快蒸發。
5.8層間空鼓
透水混凝土在使用后，其結構層和面層之間已發生剝離，從表面敲擊有空鼓聲音，
經過一定時間的碾壓面層易發生斷裂。這主要是由于結構層和面層之間的攤鋪時間間隔較長，上下兩層未能達到一體化結合。
解決這個問題就是透水結構層和面層之間的攤鋪間隔時間應該盡可能的縮短，在結構層攤鋪完成之后不應該超過2h攤鋪面層，而且間隔時間越短越好，未及時攤鋪面層的部分應覆蓋，防止水分蒸發，如果間隔時間較長，甚至隔日攤鋪發生空鼓的可能性較大。
另外，兩層攤鋪時間間隔較長的情況，應縮短伸縮縫的間距，因面層受熱脹冷縮較為劇烈，和結構層之間會產生剪應力，易導致空鼓發生。
在舊的透水混凝土面上加鋪透水面層，面層要有足夠的厚度，一般要≥80mm,施工時首先要將底面面層清理干凈，用水沖洗，并同步涂刷一層水泥漿再實施攤鋪，以增強界面粘結，伸縮縫的間距也要適當縮短，減輕面層脹縮在界面引起的剪應力。
5.9因未設置脹縫導致的損壞
為保證透水混凝土基面在溫升時能吸收線性膨脹變形，應在沿長度方向每間隔12m左右設置一脹縫，脹縫寬度宜在18~20mm,并且脹縫內防止砂土、水泥、垃圾等落入，以耐水、耐老化的彈塑性材料填充。在較低溫季節鋪裝的透水混凝土到夏季發生膨脹的可能性更大，脹縫的設置就顯的更為重要。另外透水混凝土與既有建筑物接觸部位，為避免地面膨脹應力對既有結構物或透水混凝土地面自身造成破損，也應設置脹縫。以確保不留質量隱患。
透水混凝土的應用會越來越廣泛，但做好透水混凝土任重而道遠，可以說透水混凝土的技術不復雜，但任何環節出問題，都會導致功虧一簣。筆者在全國各地學習、或參加會議、或其它方面的考察期間，看了不少透水混凝土，失敗案例比比皆是，但總結起來，也就是以上問題。與密實型混凝土相比，透水混凝土是相對脆弱的，所以做容易，做好并不容易。希望與業內同行朋友共同探討，為海綿城市的建設奉獻自己的一份力量。后續筆者會就透水混凝土的鋪裝設計、荷載計算、施工技術，以及人工濕地雨水收集處理系統等相關技術課題與大家一起討論，與業內行家共勉!
透水混凝土是由膠結材所包裹骨料顆粒的點接觸構成的多孔結構，而且混凝土混合料較為干硬，施工容易形成薄弱環節，加上透水混凝土的基層常有降水滲流通過，基層容易發生不均勻沉降，上述原因致使透水混凝土的質量問題時有發生。常見的有不均勻沉降導致的開裂、收縮開裂、骨料顆粒因粘結不牢而脫落；表面連漿導致的透水性變差以及層間空鼓、顆粒脫落和凍融導致的破壞等問題。
5.1不均勻沉降導致的開裂
由于沿透水混凝土鋪裝的豎向不斷有降水滲流通過，如基層處理不好容易發生沉降，導致透水混凝土發生坍陷或開裂。因此，地面基層的施工必須附合要求，首先土基要夯實。土基上面的透水基層是大孔混凝土的，如厚度超過200厚，要分層攤鋪，每層攤鋪的厚度不超過200mm,每攤鋪一層用平板振動器振動整平，使其達到穩定堆積狀態，滿足設計的強度和剛度要求；透水結構層也要分層攤鋪，每一層要用平板振動器振動整平，使其達到穩定的堆積狀態，對于土基是失陷性黃土的情況，不能采用透水性基層，而宜采用導向排水結構。
5.2透水混凝土混合料工作性不良
透水混凝土混合料的工作性是指既有一定黏聚性，又易于整平施工的性能，而施工良好的透水混凝土地面應是具有整體平整面，同時顆粒之間既形成豐滿的液橋，又保留了足夠的孔隙。而工作性不良的透水混凝土混合料，如偏干硬的或偏稀的混合料在施工中時有出現，是不可能將其施工成具有上述特征的良好狀態的。混合料的工作性是做好透水混凝土的前提條件和基礎，在混凝土制備階段必須嚴格按照技術要求操作。目前很多城市因環保要求現場不允許攪拌混凝土，所以選擇商砼站進行透水混凝土材料的制備，在這種情況下一定要現場測試材料的性能。
5.3收縮導致的開裂
透水混凝土的抗拉強度比較低，容易因收縮導致開裂，常見的原因有膠結材用量偏大；透水混凝土施工后養護不及時、不充分；設置縮縫間距過大；發生局部的應力集中現象等。解決措施有采用恰當的配合比，避免膠結材和用水量過大；充分的養護可以減少收縮；適當設置收縮縫，縮縫間隔一般不超過6m。界面變化較大局部注意消除應力集中現象。
5.4地面荷載和基層承載力不夠導致的開裂
由于透水混凝土強度不足，或因基層的 穩定性不夠而導致的承載力下降，在豎向荷載的作用下，透水混凝土地面發生斷裂的情況時有發生。要避免此類情況發生，應根據工程所在區域的土質情況進行針對性的基層設計。如濕陷性黃土、凍脹土、砂性土等，要采取針對性處理措施，此外，還要對透水結構層設計足夠的厚度。詳細設計厚度請精確計算后方可執行。有關荷載設計計算方式，筆者在以后的文章中再詳細和大家共同探討。
5.5混合料稠度不當或過振導致的地面“連漿”現象
透水性不良是透水混凝土地面施工極易發生的現象，俗稱“連漿”,由于混凝土混合料顆粒之間的漿體連在一起堵塞了孔隙所致。材料方面導致“連漿”的原因有：膠結材用量過大，達到或超過了骨料孔隙體積；漿體過稀，黏度小，與骨料包裹不緊密，即使施加較小振動力，漿體也會與骨料分離，發生“連漿”。另一種情況就是因過振導致的“連漿”,透水混凝土設計孔隙率并不代表鋪裝施工后地面的實際孔隙率，實際孔隙率與施工時施加的整平振動強度和時間有關，即與施加的振動能有關。振動能小，路面的孔隙率大，雖透水性強，但可能出現混合料顆粒排列不夠緊密和容易松動脫落的情況；而整平振動強度高和時間長時，會因過振而發生“連漿”現象，失去透水性。
5.6骨料顆粒脫落
透水混凝土投入使用后，在車輪輾壓或凍融作用下發生骨料顆粒脫落現象，發生這種情況的原因有：
(1) 膠結材本身強度不夠，目前市場上什么價位的膠結材料都有，從幾塊到十幾塊各不相同，而導致的質量也各有千秋，建議購買正規廠家的合格材料
(2)水膠比較大導致千縮較大，在骨料與漿體之間出現裂紋，在外力作用下易發生松動脫落，所以合理的水膠比是至關重要的；
(3)環境的凍融循環作用導致顆粒的粘結性變得薄弱，特別是東北及內蒙古高寒地區，這種情況發生的機率比較高；
(4)露骨料透水混凝土在表面清洗時，由于表面沖洗劑對混凝土洗蝕過深，致使顆粒的粘結變得薄弱，針對這種情況，所以清洗時用中性的的洗液進行清洗，切不可用高酸性的洗液清洗表面；
(5)骨料的粒型不好也使骨料顆粒容易脫落，片狀和針狀的顆粒容易脫落，而采用接近圓形或立方形的骨料制備混合料時，顆粒總體粘結較為充分，不容易脫落。
為了使骨料顆粒不發生脫落，除了如前所述的要求混凝土混合料的工作性良好之外，還必須施工措施得力，包括混合料的保濕、表面整平抹光等細節，使骨料之間充分粘結。
5.7表面“泛白”
有時透水混凝土在剛施工完畢的數日內，如果暴露于干燥環境表面即出現“泛白”,這是水泥以及外加劑中的鹽、堿類析出現象，一般沒有什么危害，用水一沖即可沖掉，隨著齡期增長，鹽、堿類參加到水泥的水化反應，可析出的會越來越少。
克服“泛白”的方法，選擇水化過程中產生的堿量較低的水泥，如含適量混合材的水泥、低堿水泥等，或在混凝土制備過程中摻加礦物摻合料，控制外加劑中的鹽、堿的5含量；地面施工完畢及時用塑料薄膜覆蓋，并在養護期間及時酒水養護，避免表面水分過快蒸發。
5.8層間空鼓
透水混凝土在使用后，其結構層和面層之間已發生剝離，從表面敲擊有空鼓聲音，
經過一定時間的碾壓面層易發生斷裂。這主要是由于結構層和面層之間的攤鋪時間間隔較長，上下兩層未能達到一體化結合。
解決這個問題就是透水結構層和面層之間的攤鋪間隔時間應該盡可能的縮短，在結構層攤鋪完成之后不應該超過2h攤鋪面層，而且間隔時間越短越好，未及時攤鋪面層的部分應覆蓋，防止水分蒸發，如果間隔時間較長，甚至隔日攤鋪發生空鼓的可能性較大。
另外，兩層攤鋪時間間隔較長的情況，應縮短伸縮縫的間距，因面層受熱脹冷縮較為劇烈，和結構層之間會產生剪應力，易導致空鼓發生。
在舊的透水混凝土面上加鋪透水面層，面層要有足夠的厚度，一般要≥80mm,施工時首先要將底面面層清理干凈，用水沖洗，并同步涂刷一層水泥漿再實施攤鋪，以增強界面粘結，伸縮縫的間距也要適當縮短，減輕面層脹縮在界面引起的剪應力。
5.9因未設置脹縫導致的損壞
為保證透水混凝土基面在溫升時能吸收線性膨脹變形，應在沿長度方向每間隔12m左右設置一脹縫，脹縫寬度宜在18~20mm,并且脹縫內防止砂土、水泥、垃圾等落入，以耐水、耐老化的彈塑性材料填充。在較低溫季節鋪裝的透水混凝土到夏季發生膨脹的可能性更大，脹縫的設置就顯的更為重要。另外透水混凝土與既有建筑物接觸部位，為避免地面膨脹應力對既有結構物或透水混凝土地面自身造成破損，也應設置脹縫。以確保不留質量隱患。
透水混凝土的應用會越來越廣泛，但做好透水混凝土任重而道遠，可以說透水混凝土的技術不復雜，但任何環節出問題，都會導致功虧一簣。筆者在全國各地學習、或參加會議、或其它方面的考察期間，看了不少透水混凝土，失敗案例比比皆是，但總結起來，也就是以上問題。與密實型混凝土相比，透水混凝土是相對脆弱的，所以做容易，做好并不容易。希望與業內同行朋友共同探討，為海綿城市的建設奉獻自己的一份力量。后續筆者會就透水混凝土的鋪裝設計、荷載計算、施工技術，以及人工濕地雨水收集處理系統等相關技術課題與大家一起討論，與業內行家共勉!
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