一种露骨料透水地坪耐久性提高方法技术领域
本发明涉及混凝土的耐久性研究方面，一种露骨料透水地坪耐久性提高方法。
背景技术
露骨料透水地坪是由骨料、高标号水泥、添加剂及水等拌制而成的一种多孔轻质
混凝土，由粗骨料表面包覆薄层浆料相互粘结而成孔穴均匀分部的蜂窝状结构，故具有透
气、透水和重量轻的特点，作为环境负荷减少型混凝土，露骨料透水地坪的研究开发越来越
受重视。露骨料透水地坪具有和普通混凝土所不同的特点：容量小、水的毛细现象不显著、
透水性大，水泥用量小、施工简单等，因此这种新型的建筑材料的优势性不断为人所知，并
在道路领域逐渐得到应用。它能够增加渗入地表的雨水，补充地下水资源，缓解城市热岛效
应。现有露骨料透水地坪在耐久性方面仍有很大的缺陷，需要一种全面性的方法以提高耐
久性，使其能被广泛地应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种解决或部分解决上述问题的露骨料透水地坪耐久性提
高方法。
为达到上述技术方案的效果，本发明的技术方案为：一种露骨料透水地坪耐久性
提高方法，包含两个步骤:第一，计算露骨料透水地坪的配合比；第二，设计露骨料透水地坪
的施工方法；
露骨料透水地坪的材料由高标号水泥、骨料、掺合料、水性树脂、彩色强化剂、稳定
剂及水组成；
计算露骨料透水地坪的配合比的步骤如下；
设计水灰比，即高标号水泥与水的比例，计算式如下：
其中，W表示单位立方米露骨料透水地坪的材料中水的重量，C表示单位立方米露
骨料透水地坪的材料中高标号水泥的重量，L1表示回归系数，根据选取的骨料的不同，选取
回归系数的值，Q1表示露骨料透水地坪的配置强度，P表示掺合料、水性树脂、彩色强化剂、
稳定剂对露骨料透水地坪的配置强度的影响系数，Q2表示设定的露骨料透水地坪的抗压指
数；露骨料透水地坪的配置强度Q1的计算式如下：
Q1＝Q3+σ1σ2
其中，Q3表示露骨料透水地坪的设计强度，σ1表示露骨料透水地坪的配置参数，σ2
表示露骨料透水地坪的指标方差系数，与露骨料透水地坪的强度等级相关；
根据水灰比，先确定单位立方米露骨料透水地坪的材料中水的重量W与单位立方
米露骨料透水地坪的材料中高标号水泥的重量C，单位立方米露骨料透水地坪的材料中高
标号水泥的重量C应该满足国际标准中最小水泥用量的要求；
接着计算单位立方米露骨料透水地坪的材料中骨料的重量，计算式如下：
查表确定单位立方米露骨料透水地坪的材料中骨料的密度ρG、水的密度ρC、高标号
水泥的密度ρW，将上面得到的单位立方米露骨料透水地坪的材料中水的重量W与单位立方
米露骨料透水地坪的材料中高标号水泥的重量C带入，计算单位立方米露骨料透水地坪的
材料中骨料的重量G；
根据单位立方米露骨料透水地坪的材料中高标号水泥的重量C，并进行露骨料透
水地坪的收缩实验，计算单位立方米露骨料透水地坪的材料中掺合料、水性树脂、彩色强化
剂、稳定剂的质量；
根据上述步骤计算得到的单位立方米露骨料透水地坪的材料中水、高标号水泥、
掺合料、水性树脂、彩色强化剂、稳定剂的质量，计算露骨料透水地坪的配合比；
露骨料透水地坪的施工方法的步骤如下：
1)前期控制
在露骨料透水地坪施工前必须进行现场踏勘，现场要具备施工条件，根据施工条
件和装饰要求合理安排，确定最佳施工顺序；
2)基础透水混凝土摊铺
在基础透水混凝土的摊铺前，设计基础透水混凝土摊铺的高度，进行基础透水混
凝土在摊铺时，先由人工处理平整，再在实际摊铺高度上进行摊铺，实际摊铺高度高于设计
的基础透水混凝土摊铺的高度10mm，在摊铺时用平板振动器振捣；
基础透水混凝土的标高以两侧道牙石或模板为参考，实际高度要保持一致，不得
有局部高出现象或凹陷现象；
3)露骨料透水地坪材料的搅拌
露骨料透水地坪的材料的搅拌要严格按露骨料透水地坪的配合比进行搅拌，搅拌
时高标号水泥、骨料、掺合料、水性树脂、彩色强化剂、稳定剂及水的添加方式和顺序要严格
按规范执行；
4)露骨料透水地坪的摊铺
在基础透水混凝土摊铺后的2小时内进行露骨料透水地坪的摊铺，避免基础透水
混凝土失水影响露骨料透水地坪的配置强度；
露骨料透水地坪的摊铺分为露骨料透水地坪的基础摊铺以及露骨料透水地坪的
面层摊铺，露骨料透水地坪的基础摊铺以及露骨料透水地坪的面层摊铺要同时进行，如果
两者间隔时间超过30分钟，需要进行界面处理，界面处理的方式为扫水泥浆的方式，严禁将
水泥浆直接泼洒在摊铺后的基础透水混凝土上；
将露骨料透水地坪的材料摊平，再用专用摩擦机进行整平，整平的过程中需要不
断填料，整平次数不得低3次，确保达到密实状态；尽量缩短露骨料透水地坪的摊铺的操作
时间，若操作时间过长，会造成会导致不易粘结；
5)人工进行露骨料透水地坪的面层补料
用专用磨擦机将露骨料透水地坪碾压密实，在不平处必须进行整处补料，再次碾
压找平；孔隙较大部位需人工找补，并用专用小型人工压实工具压实；边角处理采用专用修
边器在交接处修圆角边；为了预防膨胀缝事先预留可用专用开槽工具人工进行开槽处理，
亦可养护后时行切割；
6)事后养护
对已完成的露骨料透水地坪进行覆膜养护；工作面周围采用围挡的方式对半成品
进行保护；进行覆膜养护以及结合浇水养护；然后对工作面进行彻底清理；工作面彻底干燥
后，将双丙聚氨酯密封剂均匀喷涂于表面，保护工作面，静置8小时。
本发明的有益成果为：(1)考虑全面，不仅从材料的角度考虑耐久性的提高，还从
施工方法的角度进行了全面分析；(2)使用了科学的方法，以公式化的计算保证了过程的严
谨性；(3)经过现场的反复实验，确立了方法的实施细则，与实践接轨。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合实施例，对本发明进行详细的说明。应当说明的是，此处所描述的具体实施例仅用以解释
本发明，并不用于限定本发明，能实现同样功能的产品属于等同替换和改进，均包含在本发
明的保护范围之内。具体方法如下：
实施例1：一种露骨料透水地坪耐久性提高方法，包含两个步骤:第一，计算露骨料
透水地坪的配合比；第二，设计露骨料透水地坪的施工方法；
无论是计算露骨料透水地坪的配合比，还是设计露骨料透水地坪的施工方法，都
需要露骨料透水地坪的性能分析。在不破坏它性能的基础上，进行耐久性的提高。
露骨料透水地坪是由高标号水泥、骨料、掺合料、水性树脂、彩色强化剂、稳定剂及
水组成拌制而成的一种多孔轻质混凝土，由粗骨料表面包覆一薄层浆料相互粘结而成孔穴
均匀分部的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点，作为环境负荷减少型混凝土，
露骨料透水地坪的研究开发越来越受重视。
在实际中,计算露骨料透水地坪的配合比的步骤一般会采用以下公式设计水灰
比，高标号水泥与水的比例：
W表示单位立方米露骨料透水地坪的材料中水的重量，C表示单位立方米露骨料透
水地坪的材料中高标号水泥的重量，L1表示回归系数，根据选取的骨料的不同，选取回归系
数的值，Q1表示露骨料透水地坪的配置强度，P表示掺合料、水性树脂、彩色强化剂、稳定剂
对露骨料透水地坪的配置强度的影响系数，Q2表示设定的露骨料透水地坪的抗压指数；另
外露骨料透水地坪的配置强度Q1的计算式为：
Q1＝Q3+σ1σ2
Q3表示露骨料透水地坪的设计强度，σ1表示露骨料透水地坪的配置参数，σ2表示露
骨料透水地坪的指标方差系数，与露骨料透水地坪的强度等级相关；
在实际中确定单位立方米露骨料透水地坪的材料中水的重量W与单位立方米露骨
料透水地坪的材料中高标号水泥的重量C，单位立方米露骨料透水地坪的材料中高标号水
泥的重量C应该满足国际标准中最小水泥用量的要求；计算单位立方米露骨料透水地坪的
材料中骨料的重量的计算式为：
然后实际中骨料的密度ρG、水的密度ρC、高标号水泥的密度ρW都可以计算，将上面
得到的单位立方米露骨料透水地坪的材料中水的重量W与单位立方米露骨料透水地坪的材
料中高标号水泥的重量C带入，计算单位立方米露骨料透水地坪的材料中骨料的重量G；根
据单位立方米露骨料透水地坪的材料中高标号水泥的重量C，并进行露骨料透水地坪的收
缩实验，计算单位立方米露骨料透水地坪的材料中掺合料、水性树脂、彩色强化剂、稳定剂
的质量；
计算得到的单位立方米露骨料透水地坪的材料中水、高标号水泥、掺合料、水性树
脂、彩色强化剂、稳定剂的质量，计算露骨料透水地坪的配合比；
露骨料透水地坪具有和普通混凝土所不同的特点：容量小、水的毛细现象不显著、
透水性大，水泥用量小、施工简单等，因此这种新型的建筑材料的优势性不断为人所知，并
在道路领域逐渐得到应用。它能够增加渗入地表的雨水，补充地下水资源，缓解城市热岛效
应。
(一)材料组成
主要是高标号水泥、骨料、添加剂、及水等组成。
骨料强度要符合国家国家标准，要求粒径均匀，无过多粉尘。选择骨料的最大粒径
不能超过透水地坪施工断面厚度的1/4。采用自身颜色多样的裸露骨料，对面层具有很强的
天然装饰作用。
天然露骨料透水地坪路面对水泥的要求是：强度等级必须为42.5普通硅酸盐水
泥。
添加剂是矿物添加料，提高混凝土强度的必要材料。其颗粒可以均匀填充到水泥
颗粒之中。使水泥胶结更充分、更密实，能大大提高透水地坪强度。可以大大改善提高透水
地坪的黏稠度，改良混凝土和易性。使其在施工时更容易操作。以确保面层高平整度快速施
工的要求。
(二)露骨料透水地坪高透水性
露骨料透水地坪拥有15％-25％的孔隙，能够使透水速度达到31-52升/米/小时，
远远高于最有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。
(三)露骨料透水地坪高承载力
经国家检测机关鉴定，透水地坪的承载力完全能够达到C20-C25混凝土的承载标
准，高于一般透水砖的承载力。
(四)露骨料透水地坪良好的装饰效果
露骨料透水地坪拥有色彩优化配比方案，能够配合设计师独特创意，实现不同环
境和个性所要求的装饰风格。这是一般透水砖很难实现的。
(五)露骨料透水地坪易维护性
人们所担心的孔隙堵塞问题是没有必要的，特有的透水性铺装系统使其只需通过
高压水洗的方式就可以轻而易举的解决。
(六)露骨料透水地坪抗冻融性
露骨料透水地坪铺装比一般混凝土路面拥有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响
面断裂，因为它的结构本身有较大的孔隙。
(七)露骨料透水地坪耐用性
露骨料透水地坪的耐用耐磨性能优于沥清，接近于普通的地坪，避免了一般透水
砖存在的使用年限短，不经济等缺点。
(八)露骨料透水地坪高散热性
露骨料透水地坪材料的密度本身较低(15-25％的空隙)降低了热储存的能力，独
特的孔隙结构使得较低的地下温度传入地面从而降低整个铺装地面的温度，这些特点使透
水铺装系统在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆的地面。
实施例2：露骨料透水地坪耐久性的评价标准
露骨料透水地坪是混凝土的一种。所谓混凝土的耐久性,是指在使用过程中,在内
部的或外部的，人为的或自然的因素作用下，混凝土保持自身工作能力的一种性能，或者说
在结构设计使用年限内抵抗外界环境或内部本身所产生的侵蚀破坏作用的能力。目前对于
骨料透水地坪耐久性的评价标准决定了露骨料透水地坪耐久性提高方法的有效性，综合考
虑其对混凝土耐久性的评价一般包括如下几项：
(一)渗透性
由于影响混凝土耐久性的各种破坏过程几乎都与水有密切的关系，一般来说混凝
土只要其渗透性很低，就可以很好的抵抗水和侵蚀性介质侵入的能力。因此抗渗性被认为
是评价混凝土耐久性的重要指标。
(二)抗冻性
在寒冷地区，特别是水工、海工建筑物，混凝土受冻融作用往往是导致混凝土劣化
的主要因素。抗冻性可间接的反映混凝土抵抗环境水侵入和抵抗冰晶压力的能力。因此抗
冻性常作为混凝土耐久性的指标自收缩。随着高强高性能棍凝土的发展，水灰比的进一步
降低和矿物细掺料的加入，使自收缩在混凝土收缩中所占地比例大大增加。可以说自收缩
在一定程度上成为高性能混凝土发展的一个障碍。
(三)碱集料反应
混凝土的碱集料反应，主要是指混凝土中某些矿物质与混凝土集料中二氧化硅成
分产生化学反应时，由于所生成物质不断膨胀导致混凝土发生裂纹和强度降低，甚至混凝
土破坏的现象。其造成的开裂破坏随时间变化加剧，维修困难，费用十分昂贵。因此它也是
影响混凝土耐久性的一个重要方面。
(四)硫酸盐侵蚀
对混凝土有侵蚀性的硫酸盐分内部和外部环境两种，通常认为混凝土受硫酸盐侵
蚀的结果是硫酸盐和混凝土中的含铝、含钙成分反应引起体积极膨胀从而破坏混凝土钢筋
锈蚀。一般来说，钢筋锈蚀可分为四类：①碳化作用,使钢筋钝化膜失去了存在的条件；②电
化学侵蚀，使混凝土丧失护筋性能；③氯化物等的侵蚀,氯离子、硫酸根离子及硫离子等都
是能破坏钢筋钝化膜的有害成分，其中，以氯离子的破坏最为剧烈。其他方面的性能评价还
包括混凝土的物理性能如工作性、拌和物的性能等。其中，能混凝土的重要指标。工作性是
评价高性力学性能包括混凝土的各项强度指标、弹性模量、混凝土的韧性。高性能混凝土通
常需要高强度，因此强度是评价高性能混凝土的基本指标。由于同时由于随着混凝土强度
的增加，脆性增大，对混凝土的韧性的评价也比较重要。
(五)经济性与适用性
任何一种商品投入使用都会考虑到其性价比，因此混凝土的研制必须以其经济适
用性为基础。基于耐久性方面的考虑，目前水泥混凝土技术发展有两个重要方向一是高性
能混凝土科学地大量使用矿物细掺料，既是提高混凝土性能的需要，又可减少对增加水泥
熟料掺量的需求既可以减少锻烧熟料时的排放，又因为大量利用粉煤灰、矿渣及其它工业
废料而有利于环境保护。二是使普通混凝土高性能化，使其使用寿命由年延长至年，混凝土
可持续发展的出路就是应用现代混凝土的科学技术增加混凝土的使用寿命，尽量减少造成
修补或拆除的浪费和建筑垃圾，大量利用工业废渣,尽量减少对自然资源和能源的消耗，减
少对环境的污染。
以上所述仅为本发明之较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求保护范围。
同时以上说明，对于相关技术领域的技术人员应可以理解及实施，因此其他基于本发明所
揭示内容所完成的等同改变，均应包含在本权利要求书的涵盖范围内。
本发明的有益成果为：(1)考虑全面，不仅从材料的角度考虑耐久性的提高，还从
施工方法的角度进行了全面分析；(2)使用了科学的方法，以公式化的计算保证了过程的严
谨性；(3)经过现场的反复实验，确立了方法的实施细则，与实践接轨。