高強高透水混凝土的發展現狀及應用前景分析

肖敏

（廣東蓋特奇新材料科技有限公司 廣東省清遠市 511600）

1 我國目前透水混凝土技術的發展狀況

透水混凝土是由膠凝材料、粗骨料、水、外加劑按照一定比例配制而成的具有連通孔隙的多孔混凝土，并具有透水、透氣、凈化水體、吸音降噪、改善地表土壤的生態環境及緩解城市熱島效應等優點。歐美等一些發達國家在150多年前就開始對透水混凝土進行研究與開發，我國對透水混凝土的研究起步較晚，20世紀90年代初，中國建筑材料科學研究院率先在國內成功研制出透水混凝土，隨后，透水混凝土相繼在清華大學、中南大學、長安大學等高校開展研究。隨著透水混凝土實驗研究的深入，透水混凝土開始在實際工程中應用。2005年在北京南北長街道路工程中使用的無砂透水混凝土，經檢驗28d抗壓強度達到15.3MPa，透水系數達到19mm/s；2008年在北京奧林匹克公園工程中使用的透水混凝土，經檢測，28d強度達到C25，透水系數達到了39mm/s；2010年在上海西站綜合交通樞紐南廣場臨時站前廣場采用的透水混凝土，經檢查，28d抗壓強度達到C20，透水系數大于3mm/s。

2 透水混凝土技術的特性

2.1 力學性能

力學特性是透水混凝土具備的基本特性，其主要體現在混凝土的抗壓強度。由于透水混凝土是骨架空隙結構，其內部的粗骨料比較多，通過各原料之間的摩擦以及水泥的膠漿來形成混凝土所需的強度，滿足實際施工的需求。但是，細骨料較少或沒有，會造成縫隙的填補能力不強，使其形成較大空隙率。有研究發現，水泥石與骨料界面的粘結強度往往是混凝土中最薄弱的環節。由于骨料的強度遠高于混凝土的強度，因而結構的破壞常常發生在骨料界面間的水泥石層中。所以透水混凝土的強度主要取決于水泥漿的性質，而水泥漿的性質則取決于水泥性質、水泥用量和毛細空隙率。水泥用量越大，骨料表面包裹的水泥漿越多，水泥漿硬化后形成的厚度越大，對應的多孔混凝土強度越高。當然，這是對水與水泥的質量比適宜的情況而言的。水灰比調配的準確性可以有效的提升水泥的水化作用，提高混凝土的強度，不過如果水灰比過高，則會使得水泥石中的空隙增加，降低混凝土的強度。所以說，水灰比也是影響混凝土抗壓強度的重要因素。

2.2 透水性能

透水功能是透水混凝土的一個重要特性，主要依靠透水混凝土內部連通的孔隙，將混凝土表面水排走。在下雨的天氣中，透水性能可以將積聚在混凝土表面的水分滲透到里層，并利用里層的連通孔隙進行充分的排出，從而降低水量積聚對混凝土表面的影響。同時，水分的有效排除，還可以保證車輛的安全行駛，防止出現水漂的情況。

3 應用前景分析

高強高透水混凝土由于具有非常好的使用性能，故而在很多發達國家的工程應用中得到了廣泛的應用，但是我國的透水混凝土的相關研究起步較晚，應用范圍較窄，產品比較單一，所以很多相關研究內容還有待完善，在今后的研究中還需著重對以下幾個方面進行研究：

（1）高強高透水性能研究。由于透水混凝土的透水性能與抗壓強度存在此起彼落的矛盾，目前應用的具有較高透水性能的透水混凝土強度要求不高。如何調整透水混凝土配合比，使其在保證透水性能的同時具有較高的抗壓強度還有待進一步研究。

（2）研究解決透水混凝土透水功能下降的方法。

（3）透水混凝土在非承重墻體上的應用研究。將透水混凝土用于非承重墻體，既能起到隔音、保溫、隔熱等作用，又可以降低材料成本，促進其在生態環保領域的推廣應用。

（4）制定有關透水混凝土養護、管理等方面的國家級規范標準，促進高強透水混凝土在全國范圍內的推廣應用。

4 總結

近年來，不透水路面帶來的負面影響日益突出，例如熱島效應、暴雨后城市洪澇、雨水不能夠滲入地下導致地表的植物因為缺水難以存活等。隨著國家“海綿城市”概念的提出，以及國家的相關政策和法規的陸續頒布，研究人員再進一步優化骨料，調整配合比，高強高透水混凝土將會在“海綿城市”中得到廣泛的應用。

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