透水混凝土由一系列相連通的孔隙和混凝土實(shí)體部分骨架構(gòu)成,配比中僅有少量的細(xì)骨料或不用骨料,是一種具有多孔結(jié)構(gòu)的混凝土,孔隙率一般為15%-25%,因此也稱多“多孔混凝土”,透水混凝土具有良好的環(huán)境效益,與普通水泥混凝土路面相比,其透水性好、抗滑性好,并且有吸聲降噪功能,復(fù)合隧道道路對(duì)于排水、抗滑和降噪的要求。
目前透水混凝土多用于公園道路、休閑廣場(chǎng)和停車場(chǎng)等輕載路面,一些歐美國家也嘗試用透水混凝土作為高速公路或停車場(chǎng)的路肩,但在車行道中的應(yīng)用較少。
1、路肩
路肩是指道路兩側(cè)由路面邊緣到路基邊緣具有一定的帶狀部分,作為路面的橫向支撐,可供路面維護(hù)車輛或短時(shí)臨時(shí)停車使用,為了減少路塹開挖量,可用透水混凝土材料鋪筑路肩,利用路肩進(jìn)行路面排水,這種排水方法不但使用于公路路肩,而且在車輛停留時(shí)間短的隧道路面中尤其適用。
中佛羅里達(dá)大學(xué)雨水處理學(xué)院對(duì)波特蘭水泥透水路面進(jìn)行的評(píng)估中涉及透水混凝土在路肩中的應(yīng)用,試驗(yàn)選擇了一段透水混凝土厚度為10英尺的路肩進(jìn)行監(jiān)測(cè),路肩下部設(shè)置了12英尺深的蓄水池,評(píng)估結(jié)果表面,每年可處理掉80%的雨水,平均滲透率為1.5英尺/小時(shí),經(jīng)過一年的使用和觀察,路面沒有明顯磨損。
2、隧道道路
隧道路面為車行路,荷載較大,對(duì)混凝土的強(qiáng)度要求較高,目前工程中更多地采用透水瀝青混凝土或多種混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合使用。透水瀝青混凝土排水路面典型結(jié)構(gòu)組合一般為:3-4cm開級(jí)配瀝青混凝土面層,最大粒徑10cm或13cm,層間撒布改性瀝青防水層,偶爾亦增設(shè)土工布或玻璃纖維格柵增強(qiáng)放水性能;5-6cm粗粒式或中粒式瀝青混凝土,7-8cm粗粒式瀝青混凝土下面層,基層多為水泥穩(wěn)定碎石結(jié)構(gòu)。
1960年德國首次在機(jī)場(chǎng)修建透水瀝青混凝土路面,主要目的是提高路面抗滑性能,避免飛機(jī)在雨天滑行水漂;美國于20世紀(jì)70年代開始使用,結(jié)構(gòu)層厚度2.5-4.0cm;1999年,日本道路公團(tuán)要求所有高速公路都要使用透水瀝青混凝土路面,主要原因是這種路面在雨天發(fā)生的交通事故大大減少。
我國于20世紀(jì)80年代末引進(jìn)透水瀝青混凝土路面,并于1988年首次在北京一石家莊高速公路正定段鋪筑了試驗(yàn)段,同濟(jì)大學(xué)探討了開級(jí)配瀝青混凝土合料在隧道工程中應(yīng)用,發(fā)現(xiàn)透水瀝青混凝土具有良好的橫向滲透性,適合于隧道道路鋪筑。
廣西壯族自治區(qū)百色至羅村口高速公路是該區(qū)第一條山嶺重丘區(qū)高速公路,全場(chǎng)55.km,路基寬22.5.全線共設(shè)隧道三座,分別長840m,1368m和943m,在施工過程中根據(jù)隧道特殊的內(nèi)環(huán)境對(duì)路面基層結(jié)構(gòu)和材料的要求,施工單位與業(yè)主和設(shè)計(jì)協(xié)商,將隧道內(nèi)路面進(jìn)行變更,取消級(jí)配集料底基層及水泥穩(wěn)定集料基層,代之以C10混凝土找平層+15cm多孔混凝土透水下基層+16cmC10混凝土基層,施工及適用情況良好。
目前,普通的透水混凝土強(qiáng)度一般不超過30MPa,現(xiàn)階段還難以達(dá)到多數(shù)車載路面的荷載要求,但若能從混凝土的制備工藝,施工工藝等多面研究,提高強(qiáng)度,透水混凝土在隧道,公路等交通工程中的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。