透水混凝土強度和透水性影響因素分析

陳英仕 劉長紅

（華潤混凝土澄邁老城有限公司，海南 海口 570000）

城市面積與容積的擴大也讓基礎設施建設不斷深入推進，場地和道路逐漸地被混凝土所覆蓋。一旦遇到強降水，雨水很難進入土體之中，城市內澇狀況頻繁發現。所以，透水混凝土作為一種具有發展潛力的新型環保材料，具有普通混凝土無法企及的技術優勢，這也是本次研究的重點內容。

1 透水混凝土性能機理

本次研究選擇二次投料法配合進行，透水混凝土的制備流程如圖1 所示。

圖1 透水混凝土制備工藝

1.1 透水性能分析

由于透水混凝土需要滿足一定的透水性能，其內部必然有孔隙存在。降水出現時，路面雨水能夠通過孔隙，從路面滲入地下土體當中，以實現透水效果。在干旱的情況下，所積累的水分蒸發至空氣當中，封閉空隙既不能對雨水產生滲透作用，也無法對雨水進行緩存。

1.2 破壞機理

混凝土在受壓狀態下的破壞過程中，當透水混凝土受到較小應力，骨料和水泥石粘接面之間具有一定的固結強度，隨著應力不斷增加，其內部裂縫慢慢提升，所受壓力超過界限時，內部應力開始重新分布，此時繼續增加荷載，內部裂縫和透水混凝土本身存在的空隙聯通后導致透水混凝土的破壞[1]。

但如果是路面鋪設透水混凝土，與普通混凝土的破壞機理通常具有明顯差異，尤其是兩者之間內部結構的差異。考慮到透水混凝土選用間斷級配，大粒徑骨料間的空隙無法通過小粒徑骨料來進行填充，無法像普通混凝土一樣，在受到外力的狀態下合理承受荷載。

2 透水混凝土強度與性能的影響因素

2.1 強度因素

強度因素應從骨料與接觸點的面積方面作為切入點進行分析。本次研究選擇的骨料物理性能指標如表1 所示。

表1 骨料物理性能指標

透水混凝土為了具有更好的透水性能，其內部有大量孔隙存在，內部骨料之間的接觸方式是點接觸，此時骨料級配、水膠比等因素都會產生一定的影響。相同粒徑的骨料無法填充至孔隙當中，會導致內部孔隙較大，骨料之間的接觸點變少，接觸總面積也會相對較小。

骨料類型、水泥強度等因素同樣會影響到骨料和漿體之間的粘結強度，進而影響到接觸點面積。如水泥強度太低的情況下，水泥石在受到應力狀態下而破壞，骨料無法與漿體粘結，在制備透水混凝土的過程中，必要時可以增加增粘劑，加大骨料和漿體之間的粘結度。

2.2 性能因素

性能因素一般結合透水混凝土的透水機理進行分析，由于其內部連通孔隙決定了材料的透水性能，內部孔隙率越大，孔隙形成連通的可能性較高，進而增加透水性。反之，孔隙較少時會有大量的封閉孔隙，對于透水性能沒有影響。影響內部孔隙率的因素較多，而骨料無疑是其中的重點[3]。

骨料類型能夠明顯影響內部孔隙率，表面粗糙程度不相同的骨料在于漿體的接觸面積和咬合力上都存在差異，對內部孔隙率的改變具有顯著作用[4]。另外，骨料級配的變化也能顯著改變內部孔隙率。透水混凝土的構成是由骨料堆積成框架結構后再通過膠凝材料漿體外包裹，在硬化固結后提升性能和強度，漿膜厚度越厚，其內部空隙與接觸面積的變化幅度越大，

3 結語

本次研究對影響透水混凝土性能的主要因素進行了技術總結，并結合透水機理、破壞機理等內容進行了相關技術研究，結果表明，骨料類型、級配、漿膜厚度、水膠比等是主要的影響因素。未來的透水混凝土工程當中應該通過原材料控制、外加劑使用、制備工藝調整與養護管理等手段來提升透水混凝土性能。今后的研究當中還應該針對透水性與力學性能的影響因素進行深入研究。