混凝土透水磚目前已廣泛用于人行道、廣場(chǎng)、公園等，它既能透水，又具有裝飾性，還能防止水土流失，保護(hù)環(huán)境。但是混凝土透水磚的配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工還沒(méi)有成熟的經(jīng)驗(yàn)，本文對(duì)此進(jìn)行介紹。

1.1 基料的配合比設(shè)計(jì)

混凝土透水磚的配合比設(shè)計(jì)，主要考慮其強(qiáng)度及透水性。其強(qiáng)度主要靠水泥漿粘結(jié)骨料間的接觸點(diǎn)面，因此水泥漿粘結(jié)強(qiáng)度高，則制品的強(qiáng)度就高。由于骨料的級(jí)配是斷開(kāi)級(jí)配， 骨料之問(wèn)并不密實(shí)，它們之間產(chǎn)生一些小孔，形成水的通道， 即所謂透水。骨料粒徑越細(xì)，空隙越小，透水能力就差，但其強(qiáng)度高；骨料粒徑越粗，則骨料顆粒之間接觸就越少，空隙越大， 透水能力好，但其強(qiáng)度低，這時(shí)需要有較高粘結(jié)力的高強(qiáng)水泥粘結(jié)。一般來(lái)講，基料采用的骨料石子分為4種級(jí)別：粒徑2.5~5 mm為第 1級(jí)別，粒徑 5~10 mm為第 2級(jí)別，粒徑 10~20mm為第 3級(jí)別，粒徑 20~31.5mm為第4級(jí)別。采用石子的級(jí)別越高，制品強(qiáng)度越低，但透水性越好。

在用水量一定的范圍內(nèi)，水泥用量少，則強(qiáng)度低，但透水 性較好，反之亦然。在水泥用量相同的情況下，水泥強(qiáng)度越高，其粘結(jié)強(qiáng)度 高；水泥強(qiáng)度越低，其粘結(jié)強(qiáng)度就越低。

1.2 面料 的配合比設(shè)計(jì)

面料一般采用石英砂或機(jī)制砂，機(jī)制砂的強(qiáng)度和耐磨性相對(duì)差些。但石英砂由于品種不同，耐磨性也有所差異。面層砂的質(zhì)量好，強(qiáng)度就高，耐磨性也好。在一定的水泥用量范圍內(nèi)，水泥用量多，強(qiáng)度高，耐磨，但透水性差；水泥用量少，強(qiáng)度低，不耐磨，但透水性好。

同品種的石英砂，粗石英砂比細(xì)石英砂耐磨，但制品強(qiáng)度低、透水好。面層強(qiáng)度影響整磚的強(qiáng)度，雖然基層水泥少用些，但整磚的強(qiáng)度也較高。

采用粒徑 2.36~1.18 mm的顆粒占70％~90％的石英砂比1.18~0.6mm顆粒占80％~90％的石英砂透水性好，耐磨也好， 但強(qiáng)度稍低，表面較粗糙。總之，有必要找出使透水磚強(qiáng)度高、耐磨、透水性又好的配合比。

        1.3 透水磚增強(qiáng)劑的配合比設(shè)計(jì)

      透水磚增強(qiáng)劑建議選用山東佳園景觀生產(chǎn)的透水磚增強(qiáng)劑，配合比一般是水泥用量的3％（一百斤水泥添加3斤透水磚增強(qiáng)劑）。添加透水磚增強(qiáng)劑后大大增加了透水磚的強(qiáng)度、耐磨性、透水性、抗凍融性、抗堿性等。充分解決了在一定的水泥用量范圍內(nèi)，水泥用量多，強(qiáng)度高，耐磨，但透水性差；水泥用量少，強(qiáng)度低，不耐磨，但透水性好的缺陷。

1.4 各種原料用量的計(jì)算

透水磚的配合比中水泥用量一般在 300~400kg/m3 。首先在實(shí)驗(yàn)室做配比試驗(yàn)，采用優(yōu)選法得出的水泥用量分別為320kg/m3、339kg/m3、351 kg/m3、369kg/m3、381kg/m3和400kg/m3等。

一般來(lái)講，所制造的透水磚的密度為2000kg/m3 ，其水灰 比為0.25-0.33，基料采用38mm和25mm 兩種粒徑石子做 試驗(yàn)；面料采用 20~40目石英砂和粒徑為0.3mm的機(jī)制砂，其級(jí)配中只有 2個(gè)相鄰等級(jí)的顆粒粒徑，占總顆粒粒徑的 80％~90％。其水泥摻量在 15％~20％，或用下列公式計(jì)算：

骨料空隙率高時(shí)，水泥填充率選得大一些 ，如選26％或27％；骨料空隙率低時(shí)，水泥填充率選得小一些，如選 25％。水泥和水的總填充率為45％~55％，但水的填充只是水和水泥水化反應(yīng)的部分。水泥和水的填充體積計(jì)算公式為：

根據(jù)水灰比，求得每立方米的用水量，再根據(jù)透水磚的密度2000kg/m3，求得每立方米各種原材料用量。

1.4 試件的制作

采用插搗和振動(dòng)相結(jié)合的制作方法，分2層裝入混凝土混合物，每層的厚度相等。每層每次插搗20次，插搗時(shí)應(yīng)按螺 旋方向從邊緣向中心均勻插搗，并且搗棒要垂直，不得傾斜。底層插搗時(shí)，應(yīng)插搗在試模底面，搗上層時(shí)，搗棒應(yīng)插入底層 下2~3cm處；插搗時(shí)應(yīng)用力將搗棒壓下，不得沖擊，每層插搗后若留有棒坑，可以用搗棒輕輕填平。裝完 2層且插搗完后進(jìn) 行振動(dòng)，振動(dòng)時(shí)用厚鋼板壓住振動(dòng) 30s，不得使之跳躍；再加混凝土混合物填滿(mǎn)，再振動(dòng)1次，振動(dòng)30s，然后用混凝土混合物填滿(mǎn)，用自制的平板錘均勻錘擊10次，再用混凝土混合物填滿(mǎn)，用平鏟抹平。

試件制作好后，在室內(nèi)放置2h，再放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室內(nèi)養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)28d后，取出試樣，等試件表面干后進(jìn)行試壓。

選擇一個(gè)強(qiáng)度符合要求而水泥用量少的一組，進(jìn)行混凝 土混合物密度試驗(yàn)，并做原材料含水量試驗(yàn)，計(jì)算生產(chǎn)配合比。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，采用42.5級(jí)水泥只能達(dá)到 Cc40的強(qiáng)度級(jí)別，采用52.5的水泥可達(dá)Cc50的強(qiáng)度級(jí)別的制品。

2.1 攪拌工藝 

透水磚原料的攪拌與干硬性混凝土的攪拌不同，采用的是水泥包裹法。水泥包裹法制成的制品比普通攪拌方法的強(qiáng)度要 高。其攪拌工序?yàn)椋合燃油旯橇希偌?％~10％的水?dāng)嚢?0s，然后加水泥攪拌90s，然后再加剩下的90％~92％的水?dāng)嚢?0s。

2.2 成型工藝

一般來(lái)講，生產(chǎn)透水磚與地面磚的成型參數(shù)有所不同，生 產(chǎn)低透水的透水磚，采用的是高頻振動(dòng)成型，頻率選用50~58Hz，上加壓力要比地面磚的大，選用 96~98 kPa生產(chǎn)高透水 的透水磚時(shí)，成型參數(shù)和成型地面磚一樣，只是上加壓力稍小 一些 ，為 93~95 kPa。

2.3 透水磚成型時(shí)的返基料問(wèn)題 

2.3.1 返基料問(wèn)題成因

在成型透水磚時(shí)，存在返基料的問(wèn)題。所謂返基料，就是基料 (底料)的石子在成型過(guò)程中跑到面層的表面，特別是成 型淺色表面時(shí)，基料在面層表面上特別明顯，呈麻點(diǎn)狀，影響 整個(gè)透水磚表面的裝飾性。其成因?yàn)椋?/span>

(1)成型基料時(shí)壓頭底面粘料。這是因?yàn)橥杆u基料的原 材料組成與地面磚不一樣，透水磚基料沒(méi)有砂子而且采用的 是水泥包裹法之故。

(2)壓頭底面粘著的石子經(jīng)面料鋪料機(jī)前面的刷子刷后 粘到刷子上，當(dāng)面料鋪料機(jī)后退時(shí)，刷子經(jīng)過(guò)壓頭邊緣時(shí)，刷子內(nèi)的基料石子就彈出來(lái)，落在面料上。面料鋪料機(jī)后退越 快，則彈出來(lái)的基料的石子越多，落在面料上的也就越多。同時(shí)，面料鋪料機(jī)前進(jìn)時(shí)，當(dāng)刷子經(jīng)過(guò)壓頭邊緣時(shí)，刷子內(nèi)彈出的 基料石子及刷子刷過(guò)后粘在壓頭底面的石子落在面料鋪料箱 內(nèi)，基料又和面料鋪料箱內(nèi)的面料混合，染上淺色，在鋪面料 時(shí)，這些基料石子會(huì)出現(xiàn)在面層表面。生產(chǎn)時(shí)間越長(zhǎng)，面料箱里的基料石子就越多，粘料越多，面層上的基料石子也就越多。

(3)基料鋪料箱前面的活動(dòng)刮板在退回時(shí)張開(kāi)，這時(shí)基料 箱的基料跑出來(lái)。當(dāng)面料鋪料箱在前位退回時(shí)，會(huì)把基料鋪料箱前面漏出來(lái)的基料石子帶回，刮到相鄰基料鋪料箱一端的一排制品表面，該處返基料特別明顯、密集。

2.3.2 解決返基料的辦法

(1)面料鋪料機(jī)在鋪料前進(jìn)或后退時(shí)，速度放慢，以不掉下基料石子為準(zhǔn)；

(2)硬毛刷子改成不粘料的整塊橡膠刷子；

(3)在面料鋪料箱的刷子下面，焊上一個(gè)接料的鋼料斗；

(4)把面料鋪料箱前面的刮板下調(diào)或安裝一個(gè)橡膠板，下 調(diào)到緊貼陰模上；在面料鋪料機(jī)后退時(shí)，速度放慢一些，使之 不帶料、不粘料；

(5)基料鋪料箱前面的活動(dòng)刮板，在面料鋪料箱返回一定 距離后再?gòu)堥_(kāi)；

(6)在成型基料壓頭下壓時(shí)，開(kāi)動(dòng)上振動(dòng)器，以防壓頭底 面粘料。

3.1 典型的透水路面結(jié)構(gòu) (見(jiàn)圖 1)

3.2 鋪設(shè)工藝

(1)路基的開(kāi)挖：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，挖除舊路面，達(dá)到要求的 深度，并清理土方；檢查縱坡、橫坡及邊線是否符合設(shè)計(jì)要求；基土的填土應(yīng)分層夯實(shí)，填土質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB50202-2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》的有關(guān) 規(guī)定，并填實(shí)找平碾壓密實(shí)，注意地下埋設(shè)的管線。

(2)墊層的鋪設(shè)：鋪設(shè) 120mm厚的 3：7的灰土層，并找平碾壓密實(shí)，密實(shí)度達(dá)95％以上。熟化石灰顆粒粒徑不得大于5mm，黏土(或粉質(zhì)黏土、粉土)內(nèi)不得含有有機(jī)物質(zhì)，顆粒不得大于15mm。為了有較好的透水性，無(wú)組織排水也可不設(shè)墊層。

(3)基層的鋪設(shè)：透水路面無(wú)組織排水，鋪設(shè)250 mm厚壓 實(shí)的級(jí)配砂石基層；透水路面有組織排水，鋪設(shè)250mm厚無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料基層。找平碾壓密實(shí)，密實(shí)度達(dá) 95％以上。

(4)找平層(緩沖層)的鋪設(shè)：找平層用中砂，30mm厚，中砂要求具有一定的斷開(kāi)級(jí)配，即3—5 mm的級(jí)配，并找平。

(5)面層鋪設(shè)：面層為透水磚，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖案鋪設(shè)，鋪設(shè)時(shí)應(yīng)輕輕平放，用橡膠錘錘打穩(wěn)定，但不得損傷磚的邊角。砌筑質(zhì)量及接縫用砂質(zhì)量應(yīng)符合 CJJ79-98《聯(lián)鎖型路面磚路面施工及驗(yàn)收規(guī)程》的規(guī)定。