張振明,王馨語,劉玉清
(信陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,河南 信陽 464000)
人類作為整個(gè)大自然的一部分,自然災(zāi)害能夠?qū)φ麄€(gè)人類有很大的影響,在城市中出現(xiàn)頻率最高的災(zāi)害影響就是面臨強(qiáng)降雨帶來的暴雨和洪水。在我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的情況下,城市化建設(shè)已經(jīng)成為我國必經(jīng)的發(fā)展道路之一,但是面臨著許多地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間的降雨,給城市的安全和排水系統(tǒng)帶來很大的壓力。在頻繁的降雨之后城市會(huì)出現(xiàn)大面積的積水,甚至內(nèi)部排水系統(tǒng)崩潰、水體發(fā)黑發(fā)臭等狀況,而為了解決這些問題,我國城市建設(shè)系統(tǒng)中需要采用全新的海綿城市應(yīng)用理念來面對(duì)雨水和洪水的危害。目前,傳統(tǒng)的混凝土路面已經(jīng)不能解決雨水和洪水產(chǎn)生的大量積水這一問題,而透水混凝土的應(yīng)用能夠在一定程度上增加城市的排水量,使得雨水和洪水在這樣技術(shù)的應(yīng)用之下得到一定的緩解,降低了城市面對(duì)自然災(zāi)害的壓力。
在知道混凝土技術(shù)如何在海綿體城市中使用前,首先要了解透水混凝土的整體概念。透水混凝土主要是使用一種單一并且不連續(xù)的骨料形成的多孔混凝土。與傳統(tǒng)的混凝土相比,具有較多的、連通的空隙,這樣就能夠增加水的穿透性和流動(dòng)性,平均每立方米的透水混凝土能夠透過200L 的水。在大面積的透水混凝土替代傳統(tǒng)混凝土的使用下,整個(gè)城市的暴雨洪水災(zāi)害就能夠得到很大的緩解,并且城市還可以采取相應(yīng)的回收措施將從路面透過的雨水收集起來,一方面保證了城市抵抗洪水和雨水的安全性;另一方面也增加了城市水資源的可利用率。
透水混凝土與一般混凝土有所不同,其主要使用膠結(jié)材、骨料、增強(qiáng)劑和其他外加劑等,與相對(duì)應(yīng)量的水混合,然后硬化形成具有透水性的混凝土,其中使用的膠結(jié)材包括水泥、礦物摻和料、有機(jī)膠結(jié)材等。同時(shí),硅酸鹽水泥也能在透水混凝土中擔(dān)任重要的角色,其本身混合后的硬化強(qiáng)度能夠保證耐用,并保持良好的透水性。粗骨料的選擇應(yīng)當(dāng)控制顆粒直徑在25mm 以上,包括碎石、浮石、陶粒等都是屬于粗骨料的選擇范圍。透水混凝土中使用的外加劑可以使用減水劑、著色劑、消石灰等,這些外加劑比較常見,但是性能需要保持穩(wěn)定,目的是能夠?qū)ν杆炷恋恼w性能和硬化結(jié)構(gòu)有一定的維持作用,更大程度地保持混凝土路面的美觀性和耐透水性。
傳統(tǒng)的城市設(shè)施建設(shè)中人們會(huì)采用專業(yè)的人行道設(shè)計(jì),其中使用的建筑材料整體質(zhì)量十分良好,人行道中地磚面和下水道能夠達(dá)到固定的排水量,在一定的降雨量下,其能夠保證城市范圍內(nèi)的排水量正常。但是當(dāng)出現(xiàn)大規(guī)模的降雨或暴雨情況時(shí),傳統(tǒng)的人行道由于無法承受超負(fù)荷的積水和排水需求,于是很容易出現(xiàn)路面部分塌陷或大規(guī)模積水的情況,十分不利于城市居民的出行與交通的正常運(yùn)行。因此,普及使用透水混凝土,對(duì)海綿城市建設(shè)具有十分重要的作用。面對(duì)較強(qiáng)的暴雨,透水混凝土因具有強(qiáng)大的透水功能,也能夠很好的消化暴雨所產(chǎn)生的積水,并且雨后的路面也不容易發(fā)生漫射和反射。這主要是由于透水混凝土具有以下作用:
透水混凝土顧名思義是具有強(qiáng)大的排水和透水功能的特種混凝土,即使在路面面臨著較大的排水壓力和積水狀況時(shí),透水混凝土也能夠及時(shí)將產(chǎn)生的積水排出,緩解整個(gè)路面的積水壓力,進(jìn)一步保證了整個(gè)地下水資源的循環(huán)和補(bǔ)給。與此同時(shí),也防止了地面沉降、塌陷、滑坡等危險(xiǎn)情況的發(fā)生,降低整個(gè)城市地下管道排泄積水的壓力,能夠給城市現(xiàn)代化建設(shè)帶來許多積極的影響。
普通的混凝土只有單一的顏色,而透水混凝土可以與多樣顏色的無機(jī)顏料相融合,形成顏色各異并且豐富多彩的彩色透水混凝土。在城市現(xiàn)代化建設(shè)的過程中,如果需要使用彩色混凝土,那么透水混凝土就能夠滿足這樣的要求。透水混凝土作為城市建設(shè)的重要組成部分,不僅能夠在城市建設(shè)的外觀上發(fā)揮一定的作用,同時(shí)也改善了城市建設(shè)的環(huán)境,創(chuàng)造出更加美觀、耐用、透水性更強(qiáng)的路面和建筑。
普通的混凝土路面在雨后大面積積水的情況下很容易產(chǎn)生漫射和反射現(xiàn)象,對(duì)行人和車輛均有一定程度的影響,情況嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使行人與司機(jī)產(chǎn)生暈眩和眩光的不良反應(yīng),隨之可能引發(fā)交通事故。為避免傳統(tǒng)混凝土在積水時(shí)對(duì)整個(gè)路面和交通的負(fù)面影響,使用透水混凝土很大程度上解決了這樣的困擾。由于透水混凝土具有獨(dú)特的蜂窩狀、連通的孔洞結(jié)構(gòu),在實(shí)現(xiàn)透水性的同時(shí),也能夠解決漫射和反射的不良問題,進(jìn)一步保證了路面上行人與交通安全。
現(xiàn)在許多城市建設(shè)過程中的透水混凝土應(yīng)用還存在一些問題,包括透水混凝土的耐腐蝕度和抗彎曲變形能力,與傳統(tǒng)混凝土相比還有一定的差距,所以需要不斷改善透水混凝土的使用性能,將新的實(shí)用技術(shù)融合到目前的應(yīng)用技術(shù)中。這就需要在保證透水混凝土孔洞直徑的情況下也能夠優(yōu)化其耐腐蝕度和抗彎曲能力。由于透水混凝土在道路基礎(chǔ)設(shè)施中的發(fā)展十分緩慢,應(yīng)用范圍不廣,即便許多地區(qū)降水量較多的城市依然在使用傳統(tǒng)的混凝土。然而,由于不同地區(qū)的氣候和自然條件差異很大,所以透水混凝土的使用并不普遍,其對(duì)一些降雨量較大的城市有很大的作用,但是如果降雨量較少的城市使用此類混凝土并沒有發(fā)揮其關(guān)鍵的作用。因此,應(yīng)根據(jù)建設(shè)環(huán)境,來合理地選擇不同特性的混凝土。
在進(jìn)行透水混凝土的使用之前,需要了解整個(gè)城市是否符合此項(xiàng)建設(shè)的實(shí)際情況。特別是經(jīng)常出現(xiàn)大雨或暴雨的情況下,城市的路面工程是否需要滿足對(duì)雨水吸納、儲(chǔ)存、排放的要求。而對(duì)降水較少的城市路面,此類透水性混凝土材料就不是十分的必要。所以在進(jìn)行透水混凝土的使用前不僅需要明確建設(shè)目標(biāo),還有考察氣候水文等條件。
在進(jìn)行透水混凝土工程的具體施工之前,一項(xiàng)重要的工作就是確定使用的透水混凝土的具體類型,因?yàn)橥杆炷林邪送杆炷痢⒉噬杆炷?、無砂透水混凝土、碎石透水混凝土等。不同類型的透水混凝土施工厚度也有所不同,其中彩色透水混凝土的厚度可以做到10cm,透水混凝土的厚度為17cm,無砂透水混凝土的厚度為15cm,碎石彩色混凝土的厚度為12cm。透水混凝土類型的選擇,需要根據(jù)城市建設(shè)的具體特點(diǎn)和實(shí)際狀況進(jìn)行選擇,盡可能地符合城市建設(shè)的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn),為滿足城市路面的施工要求做準(zhǔn)備。
一般在透水混凝土的原材料選擇上也有一定的要求,例如,使用的水泥應(yīng)該是符合42.5R 的硅酸鹽水泥,這樣才能保證整個(gè)工程建設(shè)的質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)。而其中的碎石就需要使用反擊破碎石,這樣整個(gè)路面的碎石含量才能有保證。還有混凝土路面使用的混合料必須選擇合適的凝結(jié)劑,這樣才能夠確保整個(gè)混凝土路面的實(shí)際硬化強(qiáng)度達(dá)到要求。
在進(jìn)行透水混凝土施工過程中,需要保證透水混凝土原材料的比例和施工工藝都嚴(yán)格符合相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn),所以在施工之前相關(guān)人員需要對(duì)整個(gè)施工材料和工藝流程進(jìn)行檢查和確認(rèn),并在較短的時(shí)間內(nèi)完成混凝土的施工。在透水混凝土的施工過程中,需要做好隔離劑的涂抹工作,施工的厚度必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙所規(guī)定的厚度進(jìn)行鋪設(shè),這樣才能夠保證整個(gè)透水混凝土的施工符合相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)在施工環(huán)境溫度惡劣的情況下,也需要注意一些問題,如當(dāng)溫度低于零下5℃或者高于35℃時(shí),需要注意彩色透水混凝土的鋪設(shè)工藝和材料標(biāo)準(zhǔn)。
在適宜的透水混凝土路面施工完成之后,則需要檢查混凝土的路面鋪設(shè)是否符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),在確定驗(yàn)收狀況符合標(biāo)準(zhǔn)之后,同時(shí)需要完善混凝土施工后各個(gè)環(huán)節(jié)的檢查與維護(hù)。在后續(xù)的透水混凝土使用過程中,一旦出現(xiàn)問題需要相關(guān)部門及時(shí)進(jìn)行路面的維護(hù)和檢修,這樣才能保證整個(gè)混凝土路面能夠持續(xù)、長(zhǎng)期的使用,進(jìn)一步增加其使用壽命。在日常使用和養(yǎng)護(hù)過程中,相關(guān)專業(yè)人員需要對(duì)路面可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行反復(fù)的模擬和實(shí)踐,確保透水混凝土的使用狀況保持良好。當(dāng)路面出現(xiàn)異常情況時(shí),專業(yè)工作人員應(yīng)及時(shí)提出正確處理方案和措施,并需要進(jìn)一步提高整個(gè)路面的養(yǎng)護(hù)手段和工藝標(biāo)準(zhǔn)。
通過以上研究發(fā)現(xiàn),透水混凝土在海綿城市建設(shè)中的應(yīng)用十分重要,并且能夠在疏通雨水洪流同時(shí),提升城市生活的舒適性以及改善交通狀況。同時(shí)相關(guān)專業(yè)人員仍然需要不斷完善和解決透水混凝土目前存在的問題,然后再與實(shí)際的施工技術(shù)相結(jié)合,解決當(dāng)前透水混凝土使用上的一些缺陷,進(jìn)而提高透水混凝土的適用性和耐久性,為我國城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展和進(jìn)步提供有力的支持和幫助。