關(guān)鍵詞：透水混凝土鋪裝材料 研究發(fā)展
一．研究背景簡(jiǎn)介
透水混凝土又稱多孔混凝土，是由骨料、膠凝材料（水泥、礦粉、粉煤灰、硅灰等）和水、外加劑拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細(xì)骨料， 由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，具有透氣、透水和重量輕的特點(diǎn)。因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)本身有較大的孔隙，能夠讓雨水流入地下，有效補(bǔ)充地下水，緩解城市的地下水位急劇下降等等的一些城市環(huán)境問(wèn)題。與普通混凝土路面相比較，由于其結(jié)構(gòu)多孔，使得較低的地下溫度能夠較快速的傳至地面從而降低整個(gè)鋪裝地面的溫度，這些特點(diǎn)使透水混凝土在吸熱和儲(chǔ)熱功能方面接近于自然植被所覆的地面，減少了溫度的反射形成的熱島效應(yīng)，在一定程度上降低了市區(qū)內(nèi)的溫度。透水混凝土是保護(hù)自然、維護(hù)生態(tài)平衡、能緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的鋪裝材料；在人類生存環(huán)境的良性發(fā)展及城市雨水管理與水污染防治等工作上，具有特殊的重要意義。二．結(jié)構(gòu)特性
透水混凝土的孔隙包括連通孔隙、半連通孔隙和封閉孔隙。孔隙體積是由混凝土總體積扣除實(shí)體部分后的剩余部分體積。封閉孔隙是和其他孔隙不連通、孤立的那部分孔隙;半連通孔隙也稱死孔隙，它有一端與其他孔隙連通，另一端封閉;連通孔隙是相互連通的空隙。從排水的角度，孔隙又分為有效孔隙和無(wú)效孔隙。有效孔隙是指能通過(guò)水、排出水的孔隙。從水流動(dòng)的角度講，只有相互連通、不為水所占據(jù)的孔隙才一是有效的。半連通孔隙中的水是相對(duì)停滯的，但是排水時(shí)又起到緩存的作用，所以它也是有效的。因此有效孔隙由連通孔隙和半連通孔隙兩部分組成，封閉孔隙則是無(wú)效孔隙。三．試驗(yàn)概況：
目前透水混凝土比較多的應(yīng)用在廣場(chǎng)、人行道、停車場(chǎng)、小區(qū)內(nèi)路面，對(duì)強(qiáng)度和透水性能要求偏向于透水性能方面，混凝土本身強(qiáng)度要求不是很高，參考混凝土拌合站生產(chǎn)實(shí)際情況，在現(xiàn)有的原材料的基礎(chǔ)上進(jìn)行透水混凝土的研究試驗(yàn)。3.1原材料情況
采用10mm單級(jí)配碎石作為骨料主要考慮以下因素：
1.提高混凝土本身強(qiáng)度。骨料粒徑小，骨料間相互擠壓接觸的接觸點(diǎn)就多，粘結(jié)面積大，能夠相對(duì)容易的提高混凝土強(qiáng)度。成型后混凝土表面的孔徑結(jié)構(gòu)比較小，清潔方便，減少污染的幾率。
2. 單顆粒級(jí)配能夠使混凝土形成后形成較多的聯(lián)通空隙，使得混凝土的透水性能良好。
3.骨料粒徑小易于施工，混凝土表面比較容易處理。
4.外觀比較美觀，表面相對(duì)比較細(xì)膩。耐磨性比較高，表面不易脫落。
3.2配合比設(shè)計(jì)
關(guān)于透水混凝土的配合比設(shè)計(jì)目前還沒(méi)有嚴(yán)格成熟的設(shè)計(jì)方法，透水混凝土可認(rèn)為是由水泥等膠結(jié)材將粗骨料充分包裹(不填實(shí)骨料間空隙)，并在骨料間形成硬化后具有一定強(qiáng)度的連接點(diǎn)，將骨料連接為一個(gè)整體。混凝土表觀體積可認(rèn)為是由粗骨料緊密堆積而成的。根據(jù)這一原則，透水混凝土的容重應(yīng)該等于1m3碎石的重量與膠凝材料、水、外加劑總重量之和。混凝土容重大概在約1600一2200kg之間。膠凝材料經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)確定在300—400kg之間比較適合，水膠比經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)確定在0.25-0.32之間比較適合.水膠比數(shù)值過(guò)大混凝土強(qiáng)度偏低，透水混凝土破壞形式不同于普通混凝土的骨料與水泥石間的薄弱過(guò)渡區(qū)的粘結(jié)面破壞，而是發(fā)生在骨料間膠結(jié)點(diǎn)處，水灰比的值越小，膠結(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度越高；在水灰比一定的情況下，骨料表面包裹的水泥漿的稠度和厚度對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度影響很大。水泥漿越多，硬化后形成的厚度越大，對(duì)應(yīng)的透水混凝土的強(qiáng)度越高。另外，骨料級(jí)配情況對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度也有重要影響，骨料搭配合適，相互之間形成嵌擠作用，可顯著提高透水混凝土的整體強(qiáng)度。考慮到目前混凝土生產(chǎn)的現(xiàn)狀和粉煤灰對(duì)混凝土漿體粘聚性的改善，本文采用水泥+粉煤灰的體系進(jìn)行混凝土設(shè)計(jì)，試驗(yàn)主要數(shù)據(jù)如下：
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，試驗(yàn)1和試驗(yàn)2包裹碎石的膠凝材料過(guò)多，強(qiáng)度雖然相對(duì)比較高，但是骨料外的水泥包裹層過(guò)厚，聯(lián)通的透水孔少，透水率低，而且成型時(shí)容易在試模底部形成一層水泥漿面封堵住孔隙，在實(shí)際施工過(guò)程中下部接觸面也容易形成水泥漿面，堵塞透水空隙，影響透水效果。
3.3實(shí)際試驗(yàn)過(guò)程中的檢驗(yàn)方法：透水混凝土類屬于干硬性混凝土，但又不能完全用干硬性混凝土的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行評(píng)定檢驗(yàn)，不能用坍落度和韋伯稠度來(lái)進(jìn)行狀態(tài)的表述。可以通過(guò)觀察骨料表面水泥漿體系的包裹情況來(lái)進(jìn)行判定，攪拌均勻適合施工的透水混凝土拌合物應(yīng)當(dāng)：骨料完全被包裹，骨料表面漿體包裹層均勻；包裹層的厚度適中；包裹層有亮色；輕微震動(dòng)后漿體不流失，混凝土來(lái)回拌合后沒(méi)有明顯的漿體粘锨或者地面流漿現(xiàn)象。
3.4成型方法：借鑒普通混凝土成型方法，分3層填料，每層填料至1/3，用搗棒將料攤鋪平整，輕壓搗實(shí)，第二、第三層布料方法同第一層，布料時(shí)搗棒不插入混凝土中，最后一層用抹刀將試件表面用力壓平。
試驗(yàn)4配比經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，透水效果良好。考慮到荷載問(wèn)題實(shí)際施工采用3號(hào)配合比。該試驗(yàn)在廠區(qū)的綠化帶邊進(jìn)行實(shí)際的施工應(yīng)用效果良好。
結(jié)論：
1.透水混凝土既要多孔、保證其滲透性,又要有一定的力學(xué)強(qiáng)度,因此它和普通混凝土相比有不同的配合比設(shè)計(jì)方法。本試驗(yàn)方法是采用體積法。2.加入粉煤灰使得水泥包裹體系包裹粘聚性增強(qiáng)，在一定程度上保證了孔隙的通透性。
3.透水混凝土的膠凝材料不能過(guò)多，在350kg以下比較合適，過(guò)多則膠體太厚容易堵塞聯(lián)通空隙，太薄則不能保證混凝土強(qiáng)度和表面的耐久性，容易剝落造成損傷。
4.透水混凝土養(yǎng)護(hù)必須在7天以上，薄膜覆蓋養(yǎng)護(hù)，依據(jù)其結(jié)構(gòu)的特殊性，混凝土終凝以后可以采取直接灑水后覆蓋養(yǎng)護(hù)。
5.透水混凝土作為表層混凝土?xí)r碎石采用10mm單顆粒級(jí)配效果好，能夠保證較好的透水效果同時(shí)也能夠減少因混凝土表面的凹凸起伏較大引起的剝落損傷。
6.透水混凝土在小區(qū)道路、人行道、停車場(chǎng)、綠化帶等位置有著很好的使用前景，可以起到良好的透水保水效果。
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