符耀亨

摘 要：透水性混凝土作為一種生態(tài)型環(huán)保混凝土，在路面施工中得到了廣泛應用。它具有較高的強度和良好的透氣、透水性。本文對其特性、配合比設計和基本的物理力學性能進行了一系列的試驗研究，利用體積法進行透水混凝土的配合比設計，通過以水灰比、目標孔隙率、集料級配和礦物摻合料為因數(shù)設計正交試驗，獲得了最佳配合比；最后對透水混凝土的透水性能進行分析。

關(guān)鍵詞：透水混凝土；配合比設計；透水性

引言

透水混凝土起源于荷蘭，后在歐美地區(qū)廣泛使用，而在我國尚屬較新型的路面材料。透水混凝土具有較大的滲透能力，使雨水能夠滲入地層。國內(nèi)很多大中城市對透水混凝土的關(guān)注程度日益增加。多地區(qū)的地方標準中，已將滲透性作為檢測檢測路面質(zhì)量的重要指標之一。隨著各地城市化進程的加快，人們環(huán)保生態(tài)意識的提高，以及相關(guān)政策和規(guī)范的出臺，透水混凝土將更廣泛的用于城市道路的新建和改造。

1透水混凝土的結(jié)構(gòu)特征

透水混凝土主要是由水、水泥、粗骨料組成的，采用單粒級粗骨料作為骨架，水泥凈漿或加入少量細骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結(jié)層。骨料顆粒通過硬化的薄層水泥漿膠結(jié)而形成多孔的堆積結(jié)構(gòu)，因此混凝土內(nèi)部存在著大量的連通孔隙，且多為直徑超過l.0mm的大孔。透水混凝土具有高透水性、高承載能力、易維護性、抗凍融性、耐用性、高散熱性、良好的裝飾效果等特性。透水混凝土受力時通過骨料間的膠結(jié)點傳遞力的作用，由于骨料本身的強度較高，水泥凝膠層很薄，水泥凝膠體與粗骨料界面之間的膠結(jié)面積小，其破壞特征是骨料顆粒間的連接點處被破壞，因此在保證一定空隙率的前提下，增加交接點的面積，提高交接層的強度是提高透水性混凝土強度的關(guān)鍵。

2 原材料選擇

透水混凝土的強度與水泥的活性、品種、數(shù)量至關(guān)重要。所以，透水混凝土要求采用強度較高、混合材料摻量較少的水泥，本實驗選用水泥標號在42.5級以上的水泥。

骨料粒徑大小是根據(jù)透水混凝土結(jié)構(gòu)的厚度和強度來決定，通常所選粒徑不可以很大。粗骨料粒徑較小時，顆粒間的接觸點增多，透水混凝土的強度就會提高。骨料粒徑愈小，骨料的比表面積愈大，需用的水泥漿數(shù)量增多，混凝土內(nèi)的連通空隙就會被填充密實，透水性能降低。為保證透水性和一定的強度，選擇的骨料粒徑為5-25mm、5-16mm及10-16mm三種粒級的骨料配制透水混凝土。

粉煤灰作為摻合料可以填充集料孔隙，增加混凝土密實度，取代部分水泥降低工程造價并改善混凝土的拌合物的施工和易性，減少離析。

3 試驗過程分析

3.1骨料對透水混凝土影響

本試驗過程中，選用三種不同粒徑的粗骨料，研究了骨料粒徑對透水混凝土性能的影響，在相同配合比時幾種不同粒徑骨料配制出的透水混凝土性能指標，從表中數(shù)據(jù)可看出：粗骨料粒徑級配直接影響到了透水混凝土的相關(guān)性能，連續(xù)級配骨料配制的透水混凝土孔隙率較低，填充相對密實，強度相對較高；單級配骨料填充性相對較差，混凝土孔隙率較高，而強度相對較低。因而，在配制透水混凝土時，可以根據(jù)實際工程需要，合理選擇骨料級配。

3.2不同水灰比試驗

本試驗研究相同骨料用量，不同水灰比對透水混凝土性能的影響。通過試驗得知透水混凝土類同常規(guī)混凝土，水灰比是決定強度的一個重要因素，隨水灰比降低，強度逐漸提高，但透水混凝土試塊離散性較大，試塊成型過程及成型方式對試塊后期的強度有很大影響，同時透水混凝土的施工過程對其成型后的透水性及強度也會產(chǎn)生較大影響，施工過程中應該根據(jù)實際工程特點制定施工方案。

窗體底端

窗體頂端

3.3 適當摻入細骨料，對透水混凝土進行配比試驗

透水混凝土由于孔隙率較大，強度偏低及強度離散性較大是透水混凝土的弱點，為了改善其性能，試驗摻入一定量細骨料，研究了引人細骨料對透水混凝土的影響。在水灰比一定的情況下，摻入細骨料后骨料間填充良好，導致混凝土空隙率明顯降低，但力學性能明顯有改善，摻入細骨料配制的混凝土工作性能也有改善，有一定流動性，改變了粗骨料透水混凝土干硬性的特點。

3.4試驗結(jié)論

⑴骨料級配直接影響到透水混凝土的透水性及力學性能，骨料級配連續(xù)性決定混凝土內(nèi)部的填充性，應根據(jù)工程需要，選擇合理的骨料粒徑。

⑵水泥漿量是影響透水混凝土強度的一個重要因素，在相同骨料時，水灰比越小，混凝土強度越高，透水性越差。

⑶透水混凝土可以摻入一定量細骨料，對透水性有一定影響，但會改善透水混凝工作性能。

4 透水混凝土在工程中的應用

某工程水混凝土澆筑于綠化工程水系，工程部位是仿木地板平臺墊層，混凝土澆筑后壓平，在混凝土上鋪設仿木地板。該工程項目作為體現(xiàn)綠色奧運主題的項目之一，須做到質(zhì)樸、美觀，與周圍綠景及水系融為一體，混凝土強度大于20MPa，空隙率10%～15%。工程選用5-16mm粒級骨料，水灰比0.35，單方水泥用量、碎石用量分別為400kg和1600kg，并摻用一定比例的外加劑，配制C20透水混凝土，由混凝土攪拌站集中攪拌。

4.1 攪拌

采用強制式攪拌機，考慮要在骨料表面形成穩(wěn)定均勻的水泥漿層，攪拌時先往骨料中加入部分水進行攪拌，使骨料表面潤濕，骨料表面均被潤濕后再加水泥拌和，形成包裹骨料表面的水泥粉殼，最后加人剩余水量的水攪拌均勻。該攪拌順序能使混凝土骨料表面易形成厚度均勻的水泥漿層，沒有水泥漿下滴現(xiàn)象， 以保證必要的強度和透水性。為了保證水泥漿能夠均勻地包裹在骨料上，攪拌時間適當延長。同時在攪拌過程中，降低單盤混凝土攪拌量，以保證混凝土攪拌更加均勻，使?jié){體均勻分散在骨料上。

4.2 運輸

在實踐中，采用混凝土罐車運輸透水混凝土存在一定問題，由于透水混凝土不具有常規(guī)混凝土的流動性，因而，在工地卸料時存在一定難度，研究后決定在該工程中采用自卸貨車運輸透水混凝土，貨車必須保證箱體密封良好，防止水泥漿體遺灑。如采用攪拌罐車運輸，則要減少單次運輸方量，降低罐車轉(zhuǎn)動負荷，每次運輸2-4方混凝土為宜。

4.3 澆筑

透水混凝土是干硬性的混凝土，在澆筑前，宜用水濕潤基層，防止混凝土水分流失。由于透水混凝土中水泥漿量有限，只能包裹骨料顆粒，在澆筑時采用專用低頻振動壓實機或滾動壓實機，振動壓實過程中輔以人工補料及找平，混凝土表面壓實抹平即可，過量振動會使水泥漿體下沉，破壞混凝土結(jié)構(gòu)均勻性，并在底部形成不透水層，影響透水效果。

4.4 養(yǎng)護

透水混凝土由于存在大量孔隙，易失水，干燥很快，所以早期養(yǎng)護非常重要，澆筑后用塑料簿覆蓋表面，并定時灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)工程實際情況及氣候條件而定，一般不少于14天，在混凝土達到預期強度前，做好實體保護工作，防止踐踏、磕碰造成骨料脫落，影響外觀及整體效果。

5結(jié)束語

透水性混凝土作為一種新生材料，具有很大的研究空間，值得相關(guān)人士進行深入探討。通過對透水性混凝土路面材料制備與性能的分析，為其實際應用提供可靠依據(jù)；同時，在此基礎上，加強對透水性混凝土生態(tài)環(huán)境效益的研究，進行相關(guān)試驗，不斷拓展透水性混凝土的功能，為其廣泛應用奠定堅實的基礎。隨著科學技術(shù)的不斷進步，透水性混凝土研究將會越來越深入，應用越來越普遍。

參考文獻

[1] 吳兵兵，曾德勇，董銘錫，等.多孔混凝土透水基層材料的性能研究[J].城市建設理論研究（電子版），2012（16）.

[2] 朱蕩蕩.透水性混凝土護坡板的性能及應用的研究[D].湖南科技大學，2012.

[3] 潘熙洋.多孔水泥混凝土路面材料制備方法及性能研究[D].長安大學，2010.

[4] 張旭.水泥混凝土橋面鋪裝材料性能研究[D].長安大學，2010.

窗體底端