【摘 要】 水泥混凝土路面耐久性好，強(qiáng)度高，加上板塊整體性強(qiáng)成為路面建設(shè)中的不錯(cuò)選擇。近些年來(lái)很多的研究者對(duì)路面多孔水泥混凝土制備技術(shù)的分析是非常常見(jiàn)的，對(duì)其原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)模式與形成條件都有涉及。

【摘 要】 路面；多孔水泥混凝土；制備技術(shù)

在路面建設(shè)中經(jīng)常能夠看到的就是水泥混凝土路面，這種路面一般說(shuō)來(lái)耐久性好，強(qiáng)度高，加上板塊整體性強(qiáng)成為路面建設(shè)中的不錯(cuò)選擇。但是使用中也造成了不少的問(wèn)題，其中最為常見(jiàn)的就是噪聲較大，比普通瀝青路面高3～5dB；路面抗滑性能衰減快，橫槽式抗滑構(gòu)造容易被磨平。在這種情況下，人們對(duì)路面質(zhì)量和功能性路面有了更高的期待，多孔混凝土就出現(xiàn)了。這種結(jié)構(gòu)具有很多的優(yōu)勢(shì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)上具有透水性，表面隨機(jī)凸凹起伏可以抗滑，需要將特殊級(jí)配骨料和水、水泥配制成蜂窩狀結(jié)構(gòu)。成功制備路面多孔混凝土是需要施工者進(jìn)行認(rèn)真把握，因?yàn)槎嗫谆炷林苽渑c普通混凝土不同，其原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)模式與形成條件都是很有講究的，很多國(guó)家的研究者對(duì)此進(jìn)行了探討。

一、結(jié)構(gòu)模式與組成材料

多孔混凝土的結(jié)構(gòu)模式與組成材料來(lái)看，有研究者認(rèn)為傳統(tǒng)的多孔混凝土存在著耐久性差、孔隙率過(guò)大、對(duì)粗骨料顆粒的握裹能力不足等現(xiàn)狀。而多孔混凝土形成必須具備以下的基本條件。骨料粒徑和用量適中，要保證水泥漿用量和稠度合理，混凝土成型方法能保證目標(biāo)孔隙率[1]。

多孔混凝土孔隙率的選擇，是目前研究界爭(zhēng)議較大的一個(gè)問(wèn)題，中國(guó)的研究者郝靜華[2]認(rèn)為多孔混凝土配合比設(shè)計(jì)的有效孔隙率為 20%～30%，韓國(guó)Seung Bum Park 等人[3]認(rèn)為配制的多孔混凝土孔隙率達(dá)應(yīng)該25%；霍亮[4]推薦透水性混凝土的水灰比范圍為 0.2～0.25，目標(biāo)孔隙率為15%～18%。

二、工作性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法

對(duì)于多孔混凝土工作性試驗(yàn)與評(píng)價(jià)方法也是研究者比較關(guān)注的一個(gè)方面。有分析認(rèn)為可以以富余漿量法評(píng)價(jià)多孔混凝土工作性分析影響多孔混凝土工作性的因素，其他多因素正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)和數(shù)據(jù)回歸分析，評(píng)價(jià)免振搗多孔混凝土的工作性。還有的分析認(rèn)為[5]無(wú)需測(cè)試坍落度，只要目測(cè)判斷所有顆粒均形成平滑的包覆層就夠了。對(duì)于多孔混凝土的配合比設(shè)計(jì)重，有研究者[6]認(rèn)為可以參照國(guó)外經(jīng)驗(yàn)和泰波公式，以有效粒徑和均勻系數(shù)作為描述骨料級(jí)配的有效指標(biāo)。在正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)中可以考察水灰比、水泥用量及骨料級(jí)配因素等。陶卓輝[7]利用填充包裹理論在自己的試驗(yàn)中進(jìn)行分析，對(duì)于級(jí)配、水灰比、增強(qiáng)劑、孔隙率等因素建立了與多孔混凝土強(qiáng)度的關(guān)系，計(jì)算宣泄氣體能力最佳的級(jí)配和有效孔隙率，確定合適水灰比，并適度摻加硅灰提高強(qiáng)度。還有研究者[8]根據(jù)不同水平下混凝土的稠度狀態(tài)來(lái)測(cè)定孔隙率、抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)等技術(shù)指標(biāo)，試圖尋找一個(gè)合理稠度狀態(tài)配合比。認(rèn)為成熟的多孔混凝土配合比設(shè)計(jì)方法中孔隙率是多孔混凝土的關(guān)鍵指標(biāo)，配合比設(shè)計(jì)思路和配合比參數(shù)通過(guò)優(yōu)選得出，這樣涉及試驗(yàn)工作量較少、無(wú)重復(fù)性工作。

三、室內(nèi)成型工藝

有一些研究者關(guān)注了多孔混凝土室內(nèi)成型工藝，但是目前這個(gè)方面并沒(méi)有定論。張鵬飛等[9]推薦室內(nèi)采用靜壓成型，因?yàn)樗谐尚头椒ǖ玫降脑嚰紫堵史植疾痪鶆?，?shí)驗(yàn)證明現(xiàn)場(chǎng)光輪碾和壓、靜壓成型結(jié)果比較一致。還有人[10]分析，同孔隙率條件下抗折強(qiáng)度較高這項(xiàng)結(jié)論是通過(guò)靜壓法加壓時(shí)間、不同壓力、恒壓時(shí)間的對(duì)比得出來(lái)的，加壓時(shí)間10s與3MPa壓力、恒壓90s實(shí)測(cè)孔隙率滿足要求。田波等人[11]對(duì)比重型擊實(shí)法、靜壓法、插搗法和振動(dòng)法，指出上置式振動(dòng)成型試件與現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)壓路機(jī)的施工效果相近，對(duì)此李學(xué)軍[12]有不同的看法，試件成型振動(dòng)時(shí)間小于30s易成拱，大于60s水泥漿就會(huì)脫離骨料跑掉。廣西交通研究所[13]推薦使用插搗法，認(rèn)為插搗法得到的試件較為均勻，且不會(huì)破壞粗骨料顆粒。

四、制備技術(shù)的完善

多孔混凝土制備技術(shù)在實(shí)踐中也是存在著不少的問(wèn)題，一方面水泥石膠結(jié)層界面過(guò)渡區(qū)與普通多孔混凝土粗骨料的粗糙孔隙結(jié)構(gòu)大，另一方面在低水灰比、低水泥用量條件下拌合物粗糙，而高水灰比時(shí)又易淌漿離析。

這這方面比較成功的楊靜、蔣國(guó)梁的方法。[14]他們研制出了力學(xué)性能符合國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，制得的路面磚抗壓強(qiáng)度可以達(dá)到 35 MPa 以上。采用小粒徑骨料，有機(jī)增強(qiáng)劑，礦物細(xì)摻料等方法，同時(shí)保證混凝土道路材料的良好透水性，配合使用高效減水劑。還有研究認(rèn)為影響透水性混凝土材料強(qiáng)度的主要因素是粗骨料的種類和級(jí)配、水灰比，通過(guò)對(duì)這些因素的觀察測(cè)驗(yàn)，定量分析，他們制備出了滿足一般工程需要的透水性混凝土，強(qiáng)度達(dá)到30MPa，滲透性在1mm/s 以上[15]。而有其他研究[16]認(rèn)為確定最佳無(wú)機(jī)復(fù)合膠凝材料搭配和聚灰比參數(shù)是一個(gè)重要的內(nèi)容，可以選擇粉煤灰和極細(xì)的硅粉作為阻塞孔隙的微填料，這樣小孔、微孔含量增多，內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻密實(shí)，硬化漿體大孔減少，水化生成物致密而數(shù)量多，抗折強(qiáng)度和耐磨性均顯著提高。

多孔混凝土表面構(gòu)造要想發(fā)揮表面最佳抗滑和吸聲功能，就必須考慮在多孔混凝土制備過(guò)程中對(duì)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，表面的半封閉空間和凸凹的抗滑構(gòu)造可以取得一定吸聲效果。有研究者[17]基于路面構(gòu)造與輪胎-路面噪音模型設(shè)計(jì)了路面構(gòu)造各參數(shù)的優(yōu)化組合，將路面表面功能性、抗滑設(shè)計(jì)、路面構(gòu)造特征等進(jìn)行了仔細(xì)的考慮，并實(shí)測(cè)多孔混凝土試件斷面輪廓線分?jǐn)?shù)維。從優(yōu)化路面構(gòu)造的角度提出了很多的建議，不同膠凝材料體系制備的多孔混凝土，一般不會(huì)對(duì)其表面構(gòu)造參數(shù)產(chǎn)生明顯影響；應(yīng)選擇粗糙碎石，卵石骨料不能制備多孔混凝土，單位體積粗骨料用量約0.96 左右，粒徑 5～10mm 左右比較合理。

參考文獻(xiàn)

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[13][14] 楊靜，蔣國(guó)梁.透水性混凝土路面材料強(qiáng)度的研究[J].混凝土，2000（10）：27-30