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?？紫扼w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?；炷寥葜卮蟾旁诩s1600一2200kg之間。膠凝材料經(jīng)過多次試驗(yàn)確定在300—400kg之間比較適合，水膠比經(jīng)過多次試驗(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?？紤]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)過程中，試驗(yàn)1和試驗(yàn)2包裹碎石的膠凝材料過多，強(qiáng)度雖然相對(duì)比較高，但是骨料外的水泥包裹層過厚，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進(jìn)行狀態(tài)的表述?？梢酝ㄟ^觀察骨料表面水泥漿體系的包裹情況來進(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，混凝土來回拌合后沒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)過反復(fù)驗(yàn)證，透水效果良好。考慮到荷載問題實(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多，在350kg以下比較合適，過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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