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　　摘要：透水混凝土的應(yīng)用尚屬于起步階段，但由于透水混凝土鋪裝面有利于解決城市內(nèi)澇和熱島效應(yīng)，保護生態(tài)環(huán)境及水資源的持續(xù)利用，其應(yīng)用場合可以現(xiàn)場拌制或集中供應(yīng)，應(yīng)用范圍也超過透水磚、透水瀝青鋪面，因此透水混凝土在未來的城市建設(shè)中具有更廣闊的前景?；诖?，本文主要分析透水水泥混凝土配合比設(shè)計與技術(shù)性能。

　　關(guān)鍵詞: 透水水泥混凝土; 配合比設(shè)計; 技術(shù)性能

　　引言

　　透水混凝土適用于城鎮(zhèn)輕荷載道路、園林中的輕型荷載道路。在實際應(yīng)用過程中經(jīng)過多方的研究，其施工應(yīng)用技術(shù)已取得了一定的成就，但是由于我國相關(guān)研究時間較短，透水混凝土推廣還有一定的局限性。該試驗受檢測條件限制透水系數(shù)、抗凍性能等指標缺少數(shù)據(jù)支撐，對于透水混凝土相關(guān)設(shè)計與施工參數(shù)等還需完善。

　　1配合比設(shè)計概述

　　原材料性能、水膠比、膠骨比、骨料級配、外加劑對透水混凝土的強度、透水性影響較大，因此也是決定透水混凝土性能的主要因素，雖然各自的影響程度不盡相同，但在拌制透水混凝土?xí)r都要考慮充分。

　　相關(guān)期刊推薦：《公路交通技術(shù)》本刊以密切聯(lián)系工程實踐交流和推廣國內(nèi)外公路建設(shè)的先進技術(shù)和成功經(jīng)驗，推導(dǎo)本行業(yè)及相關(guān)學(xué)科的新技術(shù)、新材料、新方法的實用技術(shù)為辦刊宗旨。報道高等級公路建設(shè)成套技術(shù)，涉及公路交通設(shè)計、施工、監(jiān)理、管理和經(jīng)濟分析等領(lǐng)域。

　　透水混凝土往往在透水性和強度上是矛盾的統(tǒng)一體，達到高透水性就會損失強度，滿足高強度又要犧牲透水性。除此之外，在保證透水混凝土強度和透水率的前提下，還要避免開裂、耐久性差等問題。為解決上述問題在配合比設(shè)計時應(yīng)注意如下幾點：

　　(1)做好原材料的質(zhì)量控制，如水泥的強度、安定性、燒失量、比表面積、標準稠度用水量、堿含量等;

　　(2)應(yīng)根據(jù)不同透水混凝土的抗壓強度、抗彎強度、透水性等指標來設(shè)計骨料粒徑與級配;

　　(3)為提高混凝土的綜合性能可摻加一些礦物摻合料，如硅粉、礦粉、粉煤灰等;

　　(4)對于單粒徑級配，可合理增加連續(xù)級配粒徑并適當降低膠凝材料的用量，以達到強度與透水性的最佳匹配;

　　(5)因外加劑與膠凝材料存在適應(yīng)性問題，當更換膠凝材料的品種，或材料配方有較大調(diào)整時，在使用前都應(yīng)先進行適應(yīng)性分析;

　　(6)配合比在采用前應(yīng)先進行試配和驗證[1]。

　　2 透水混凝土材料配合比設(shè)計研究

　　2.1孔隙率

　　為了快速排出雨水,有必要確保透水性混凝土具有足夠的孔隙。然而,太多或幾乎太大的孔誤差會直接導(dǎo)致建筑材料機械強度顯著降低和材料耐久性差。收縮性就是說泛指主體扣除原有實體建筑骨架后混凝土總建筑體積的剩余一小部分,由三個小部分結(jié)合組成:連通孔、半連通孔和半封閉孔。連通的孔隙是相互連的孔;而半封閉孔隙是與其他沒有孔隙、不連通相連的孔隙的孤立部分;半連通沒有孔隙的又稱半連死孔,一端與其它孔孔隙相連,另外的一端完全封閉。從地下水流體運動的力學(xué)角度分析來看,半連通孔隙管道中的截流水相對水體停滯和流動無效,但它也可以作為水體排水的重要緩沖,因此它也是有效的。因此,有效封閉孔隙由連通孔隙和半連通孔隙兩個小部分孔隙組成,而其半封閉孔隙則正是因為無效孔隙[2]。

　　2. 2 強度

　　強度和半透水基層混凝土由不透水、水泥、粗料和骨料部分組成。采用單?；蝾w粒粗粒細骨料砂漿作為在細骨架間的水泥層砂漿,或在粗粒細骨料間與顆粒間的表面預(yù)先包裹一層小薄層后再添加少量細粒粗骨料的骨架砂漿,作為在細骨料間與顆粒間的骨架膠水粘結(jié)保護層。骨料中的顆粒被一定的薄層使用硬化后的水泥或砂漿與橡膠層粘結(jié),形成多孔孔隙堆積整體結(jié)構(gòu),因此鋼筋混凝土中還存有大量孔隙連通的孔隙,大多數(shù)孔隙是一個直徑寬度大于1 毫米的大圓形孔隙。

　　3透水混凝土的性能要求

　　3.1透水性

　　透水混凝土的透水性一般以滲透系數(shù)、連續(xù)孔隙率表示，滲透系數(shù)與孔徑分布及孔隙率有關(guān)。一般潔凈的碎石透水系數(shù)約1~100 cm/s，粗砂透水系數(shù)約0.01~1 cm/s，細砂透水系數(shù)約0.001~0.01 cm/s，粉土透水系數(shù)約1×10–5~1×10–3 cm/s，粘土的透水系數(shù)小于1×10–6 cm/s，透水性設(shè)計時應(yīng)考慮上述影響，一般透水混凝土的透水系數(shù)與粗砂相接近。設(shè)計和使用透水混凝土鋪裝的目的是在保證路面的強度使用功能前提下，提高鋪裝層的透氣性及透水性，保持路面雨水快速滲透地下，改善路面生態(tài)環(huán)境。因此透水性通常是衡量透水混凝土的一個重要指標。在我國CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》、CJJ/T 253—2016《再生骨料透水混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中，都要求透水系數(shù)不小于0.5 mm/s,連續(xù)孔隙率不小于10%[3]。

　　3.2強度

　　透水混凝土的強度是指抗壓強度和抗彎強度，抗壓強度與普通混凝土一樣，應(yīng)符合JGJ 55—2011《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》的規(guī)定，在配合比設(shè)計時按混凝土的強度保證率為95% 配制?？箯潖姸龋篊20 不小于2.5 MPa，C30不小于3.5 MPa。實際工程中，抗彎強度對透水混凝土配合比設(shè)計有非常高的要求，抗彎強度除受透水混凝土原材料影響外，骨料級配也是影響抗彎強度的一個非常重要的因素。特別是單粒徑透水混凝土，對其抗彎強度也是一個考驗。

　　4透水混凝的技術(shù)性能研究

　　4.1 骨料

　　粗骨料是透水混凝土的骨架。骨料的種類、形狀、尺寸、級配都影響著透水混凝土的強度。常用的骨料是碎石和卵石。其中，碎石由于其不規(guī)則的形態(tài)和粗糙的表面，在制備過程中可以增加骨料之間的摩擦，增強透水混凝土的穩(wěn)定性。骨料的粒徑也是強度的重要影響因素，粒徑小的骨料在堆積過程中具有較大的堆積密度，使制得的透水混凝土擁有較高的強度，但也由于其密實度較高，透水性相對較差;粒徑較大的骨料比表面積較小，骨料間縫隙較大，故而透水性較好，但強度較低。因此，在制備過程中選擇級配連續(xù)的骨料能夠有較高的咬合度。

　　4.2 水灰比和骨灰比

　　水灰比和骨灰比的選擇對透水混凝土的強度起著重要的作用。當水灰比較低時，骨料密實度不足，會降低透水混凝土的強度;當水灰比較高時，流動性增強，易發(fā)生泥漿灌孔，影響透水混凝土的透水性。對水灰比不變的條件下不同骨灰比對透水混凝土強度的影響進行了研究，結(jié)果表明，水灰比不變的情況下，骨灰比越小，透水混凝土的強度越高。研究表明水灰比和骨灰比會影響透水混凝土的孔隙率，從而對強度產(chǎn)生影響。

　　4.3 成型方式

　　成型方式對透水混凝土的性能有著重要影響。在對比了手工插搗和機械振搗等不同成型方式對透水混凝土性能的影響后，發(fā)現(xiàn)成型方式會對透水混凝土的透水性產(chǎn)生影響。機械振動成型的透水混凝土具有較好的密實度和較高的強度，但由于漿體容易沉積在下層造成堵孔現(xiàn)象，故透水性較差。手工插搗成型的透水混凝土具有較好的透水性，但由于上下層均勻松散，不夠密實，故強度相對較低。

　　通過對插搗成型法、振動成型法、壓力成型法、振壓成型法4 種成型方法進行了對比研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，插搗成型法制得的透水混凝土強度較低。振動成型法中，透水混凝土的強度隨振動時間呈先增大后減小的變化趨勢，說明振動時間會影響混凝土的強度。同時伴隨振動作用，水泥漿體會不斷向振動面流動，導(dǎo)致沉漿堵孔。在壓力成型法中，透水混凝土的強度對成型壓力呈先增大后減小的趨勢。振壓成型法制得的透水混凝土強度較高[4]。

　　結(jié)束語

　　透水混凝土是針對現(xiàn)有城市路面的缺陷而開發(fā)和使用的一種優(yōu)良路面材料。滲透性好的混凝土可以有效讓城市雨水徹底流入城市地面,有效徹底補充城市地下水,緩解整個城市地下水位置的急劇下降等，整個城市的水環(huán)境污染問題,有效消除城市地面上石油類有機化合物對城市環(huán)境的嚴重危害。透水混凝土對我國的好處還有很多，如果我們對于透水混凝土的研究不斷加深,能夠促進我國經(jīng)濟的發(fā)展，同時間接地維持我國的生態(tài)平衡。——論文作者：趙金峰