淺談透水混凝土

　　摘要：透水混凝土是指孔隙率為15～25％的混凝土，是一種有利于促進水循環(huán)，改善城市生態(tài)環(huán)境的環(huán)保型建筑材料。透水混凝土的配合比設(shè)計是通過對試件孔隙率、透水系數(shù)、抗壓強度等的測定，綜合考慮強度和透水系數(shù)的要求，一定目標(biāo)孔隙率下確定一個最佳的水灰比，從而獲得最終配合比。
　　關(guān)鍵詞：透水混凝土 孔隙率 透水系數(shù) 抗壓強度
　　中圖分類號：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　前言
　　透水混凝土（Pervious Concrete）也稱多孔混凝土(Porous Concrete)，它既具有一定的強度，又具有一定的透水透氣性。從技術(shù)性能上看，透水性混凝土除了能夠地表積水外，它在凈化雨水、降低路面交通噪音等方面的效果同樣很明顯。與不透水的混凝土路面鋪裝材料相比，透水混凝土具有以下優(yōu)點。
　　透水混凝土路面能夠使雨水迅速滲入地面，還原成地下水，使地下水資源得到及時的補充。
　　透水混凝土具有較大的孔隙率，其自身可以與外部空氣和下部透水墊層相連通，有利于調(diào)節(jié)城市空間的濕度和溫度。
　　透水混凝土路面憑借其特有的多孔吸聲機構(gòu)，可以吸收車輛行駛時產(chǎn)生的噪音，從而創(chuàng)造一個安靜舒適的環(huán)境。
　　透水混凝土路面能夠雨天行車產(chǎn)生的“漂滑”、“飛濺”等現(xiàn)象，緩解了雨天給行人和車輛行駛帶來的不便。
　　透水混凝土路面表面的自然色對光線具有良好的反射性。透水混凝土較大的孔隙能夠積蓄較多的熱量，有利于減少路面對太陽光熱量的吸收，從而避免形成“熱島效應(yīng)”。
　　在降雪季節(jié)，地?zé)峥梢酝ㄟ^透水混凝土路面的孔隙把積起的固體狀雪融化成液體狀水，然后在滲透到地下以補充地下水。
　　
　　1 配合比設(shè)計原理
　　根據(jù)透水混凝土所要求的孔隙率和結(jié)構(gòu)特征，可以認(rèn)為1m3混凝土的外觀體積有骨料堆積而成。因此，配合比設(shè)計的原則是將骨料顆粒表面用一層薄水泥漿包裹，并將骨料顆?；ハ嗾尺B起來，形成一個整體，具有一定強度，而不需要將骨料之間的孔隙填充密實。1m3透水混凝土的質(zhì)量應(yīng)為骨料的緊密堆積密度和單方水泥用量及水用量之和，大約在1600kg～2200kg范圍內(nèi)。根據(jù)這個原則，可以初步確定透水混凝土的配合比。
　　
　　2 配合比設(shè)計參數(shù)選定
　?、糯止橇显诰o密堆積狀態(tài)下的空隙率及用量
　　在使用狀態(tài)下測得粗骨料緊密堆積密度、表觀密度，從而求得此狀態(tài)下粗骨料的空隙率。每立方混凝土中粗骨料的用量為其緊密堆積狀態(tài)下的質(zhì)量×0.98（折減系數(shù)）。
　?、瓶紫堵?br/>　　透水混凝土的孔隙率的確定是根據(jù)實際使用要求來確定的，主要是為了滿足透水性能的要求。透水要求高則該值偏大，同時還要結(jié)合強度要求進行設(shè)定。對綠化透水混凝土而言，要給予植物生長及所需養(yǎng)分儲存以充足的空間，因此孔隙率要求在20%以上，對于用于路面的透水混凝土，在保證強度的前提下，孔隙率宜為15%～20%。
　?、撬冶?br/>　　水灰比的設(shè)計是多孔混凝土制作過程中需要重點考慮的一個因素。一般透水混凝土的水灰比介于0.25～0.45之間，在實際工作中往往根據(jù)經(jīng)驗來判斷水灰比是否合適。
　　原材料的選擇
　?、潘?br/>　　不同品種的水泥，其性能不同，如強度、耐久性等在相當(dāng)大的程度上影響著混凝土的性能。一般透水混凝土多采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。其質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（GB175）。
　?、乒橇?br/>　　粗骨料的品質(zhì)是多孔混凝土力學(xué)性能的主要影響因素之一，與新拌混凝土工作性要求相反，透水混凝土強度要求粗骨料表面粗糙，從而可以增加與水泥漿體的粘結(jié)力。粗骨料的表面粗糙程度、彈性模量及其最大粒徑都能影響粗骨料與水泥漿體的機械粘結(jié)力，從而影響透水混凝土的強度。其性能指標(biāo)應(yīng)符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685）中的規(guī)定。
　?、峭饧觿?br/>　　透水混凝土通常都摻加外加劑，它的作用是使透水混凝土實現(xiàn)所需的各項物理性能和力學(xué)性能指標(biāo)，比如孔隙率、透水性、抗壓強度、耐久性等。外加劑應(yīng)符合《混凝土外加劑》（GB8076）的規(guī)定。
　?、鹊V物質(zhì)摻和料
　　在透水混凝土中加入礦物質(zhì)摻合料，可以提高透水混凝土的強度，改善透水混凝土的耐久性。粉煤灰用量不得超過膠凝材料總質(zhì)量的25%，磨細(xì)粒化高爐礦渣用量不得超過膠凝材料總質(zhì)量的50%。
　　
　　3 原材料的用量
　　3.1 用水量
　　透水混凝土和易性可以通過實驗方法確定。大致標(biāo)準(zhǔn)為：目測觀察所有集料顆粒表面，若表面均形成平滑的水泥漿包裹層并且包裹層有光澤、不流淌，認(rèn)為用水量比較合適。對于透水型混凝土來說，其用水量一般為80～140㎏／m3。
　　3.2 集料用量
　　1m3混凝土所用的集料總量通常取集料的緊密堆積密度數(shù)值，該值大致為1200～1700㎏／m3。集料主要采用粗集料，在必要時可以摻加部分細(xì)集料，但細(xì)集料不宜太多，應(yīng)控制在集料總量的20%以內(nèi)。
　　3.3 水泥用量
　　在保證最佳用水量的前提下，適當(dāng)增加水泥用量能夠使集料周圍水泥漿膜層的稠度和厚度變大，可有效提高透水混凝土的強度。但水泥會使?jié){體增多，孔隙率減少，降低透水性。水泥用量隨著所用集料粒徑的增大而減少，一般控制在250～400㎏。
　　
　　4 透水混凝土配合比
　　透水混凝土的配制強度應(yīng)滿足設(shè)計要求。透水混凝土配合比采用填充理論及體積法計算，其強度必須通過試驗確定。
　　(Mg/g)+(Mc/c)+(Mw/w)+(Mz/z)+P=1
　　 式中Mg—1m3透水混凝土中粗集料的用量（kg）
　　Mc—1m3透水混凝土中水泥的用量（kg）
　　Mw—1m3透水混凝土中水的用量（kg）
　　Mz—1m3透水混凝土外加劑的用量（kg）
　　g—粗集料的表觀密度（kg/cm3）
　　c—水泥的表觀密度（kg/cm3）
　　w—水的表觀密度（kg/cm3）
　　z—外加劑的表觀密度（kg/cm3）
　　P—為設(shè)計孔隙率
　　
　　5 結(jié)語
　　透水混凝土在國內(nèi)還處于發(fā)展階段，目前還只應(yīng)用在新建、擴建、改建的市政工程、室外工程、園林工程中的人行道、步行街、居住小區(qū)道路、非機動車道和一般荷載的停車場等路面工程。隨著研發(fā)的進一步深入，透水材料的改進，它的應(yīng)用前景會更加寬廣。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1] 中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).透水混凝土路面技術(shù)規(guī)程[S].CJJ/T135—2009.
　　[2] 雷麗恒，劉榮桂.透水性生態(tài)混凝土透水性能的研究[J].混凝土，2