透水混凝土的性能及应用研究

透水混凝土的性能及应用研究

发表时间：2017-03-17T10:07:08.570Z 来源：《基层建设》2016年第34期作者：何志强

[导读] 摘要：随着社会经济的不断发展，城市环境也存在诸多问题，那么如何保障城市排水通畅、保护区域水资源、地下水位等问题尤为重要。

东莞市洪信混凝土有限公司 523160

摘要：随着社会经济的不断发展，城市环境也存在诸多问题，那么如何保障城市排水通畅、保护区域水资源、地下水位等问题尤为重要。由于透水混凝土可以在降雨的时候，将雨水原地渗透至土壤中，可以产生净化水体和保护区域水资源的效果，因此还被广泛应用于交通路面。本文简要概述透水混凝土的应用，本文综述了透水混凝土的制备方法、排水方式和维护手段，分析了透水混凝土在应用过程中易出现的问题，促进透水混凝土的性能优化和推广应用。

关键词：透水混凝土；渗透；性能；研究

透水混凝土是由胶凝材料、粗骨料、微量或无细骨料、水、外加剂和掺合料按照一定比例拌制而成的一种多孔混凝土。当胶凝材料为水泥时称为水泥透水混凝土，通常简称为透水混凝土。由于无细骨料、细骨料比较少，因此混凝土在硬化后，存在较大的孔隙率，并且具有良好的渗透性能，能够缓解城市的吸声降噪、热环境，改变混凝土影响的一些生态问题。综合工作实践经验，对透水混凝土的应用进行详细研究。

一、透水混凝土的应用概述

从上世纪七十年代开始对透水混凝土进行研究，国外工作者针对透水混凝土的物理力学性能和生态功能进行研究，在配合设计、成型工艺、拌制工艺、施工工艺方面逐步进入实用化研究阶段，为透水混凝土应用奠定试验、理论、实践的基础。透水混凝土有护坡、植生、降温、降噪、改变光环境、保护水资源、水质净化、美化环境等功能。由于透水混凝土强度较低，因此只能应用于强度要求不高的环境，比如人行街道、步行街、公园内道路、大型广场、停车场、地下建筑工程以及各种新型体育场地。另外透水混凝土有利于植物生长，也可用于构筑堤坝、护岸及高速公路的路肩和隔板等起到护坡作用。

二、透水混凝土的制备

1、透水水泥混凝土的制备

透水水泥混凝土一般采用波特兰水泥、矿物掺和料、开级配的集料、包含粗集料、少或无细集料和水来进行，同时还可掺入化学外加剂来提高透水混凝土的强度、调节凝结历程、降低干燥收缩和提高混凝土的抗冻融能力等。透水水泥混凝土配合比设计的目的是在保障最小浆体用量的基础上，使得制备的混凝土具有良好的新拌工作性、孔隙结构和强度。透水混凝土的配合比设计首先从浆体的用量和孔隙率开始，然后依据水胶比计算得出用水量和胶凝材料用量；再根据粗集料的粒径、粗集料的体积分数和捣实密度来计算粗集料的用量。需要注意的是

普通水泥混凝土的水胶比和强度关系通常不完全适用于透水水泥混凝土。这是由于水胶比可以影响混凝土中净浆的强度和界面过渡区的品质，但在透水水泥混凝土中，水胶还会产生净浆的流动性能对孔隙率的影响。在透水水泥混凝土中，如果净浆的流动性能过大，则会产生孔隙堵塞现象，同时使得孔隙堵塞处的强度增大；如果净浆的流动性不足，加上透水水泥混凝土在初始水化期间较高的蒸发速率，因此相对于普通水泥混凝土而言，会使得骨料颗粒之间胶结不充分而阻碍强度的发展。对于透水水泥混凝土，要综合协调水胶比、流变性强度、孔隙率之间的关系，这样才能使所制备的透水水泥混凝土一方面具有所需要的透水能力，另一方面具有良好的强度。

2、透水沥青混凝土的制备

透水沥青混凝土的原材料包括集料、沥青、沥青改性剂和纤维，其中后两者可依据实际情况选择使用。透水沥青混凝土的设计方法，设计、建造和维护开级配沥青混凝土道路，其中对透水沥青混凝土的原材料选择和力学性能提出了具体的要求。透水沥青混凝土的配合比设计包括四个步骤：第一，选择原材料；第二，确定集料的级配；第三，确定最优沥青用量；第四，考察透水沥青混凝土的抗冻融能力。由于透水沥青混凝土其中有大量孔隙的存在，因此为了提高其抗荷载变形能力，应使用高刚度的沥青。

三、透水混凝土的破坏形式

透水混凝土的破坏形式包括：开裂、沉降和表面磨损。开裂一般是由于超重的车辆荷载、排水过程中底基层局部冲刷导致的基层和面层支撑不足、气温变化产生的面层涨缩等；沉降是由于排水过程中对底基层的冲刷或底基层周围的侧压力损失所致；表面磨损通常是由于局部摩擦力过大或面层的粗集料颗粒之间结合强度太低所致。透水混凝土的另一种破坏形式是冻融破坏，这是因为透水混凝土中含有大量的孔隙，在水饱和的状态下，在冻融过程中，液态水至固态水的相变过程中产生的体积膨胀可产生破坏作用。但对于透水混凝土面层而言，由于其本身和下方基层、底基层的高透水能力，透水混凝土路面很难处于水饱和状态，因此，通常不需要担心抗冻融问题。对于透水水泥混凝土，在制备过程中使用引气剂，在粗集料表面的水泥净浆覆盖层中引入均匀分布的一些小气泡，可有助于提高其抗冻融能力。

四、透水混凝土的维护

透水混凝土的维护包括两个方面：第一，对透水混凝土破坏区域的维护。由于施工缺陷和车辆荷载等原因，会产生透水混凝土的面层开裂和剥离现象。这种情况下，可以通过采取局部修复或拆除重建的方法进行维护；第二，对透水混凝土透水能力的维护。在排水过程中，水流中所携带的细小颗粒会使透水混凝土的孔隙产生堵塞，导致排水能力逐渐下降。因此需要一定的时间间隔，对透水混凝土孔隙的通透性进行维护，维护周期随透水混凝土应用环境的不同而有差异。

维护透水混凝土透水能力的措施主要有两种：第一，高压水冲洗和大功率真空吸尘。高压冲洗可将透水混凝土表面孔隙中的大颗粒冲洗出，但会驱使小颗粒进一步向内部迁移，同时过高的冲洗压力也可能损害透水混凝土本身；第二，真空吸尘可将透水混凝土表面孔隙中的颗粒以负压的方式吸出。防止透水混凝土发生堵塞现象应在透水混凝土的设计阶段开始，通常采用提升透水混凝土面层的高度、在透水混凝土面层周边建造路沿、对透水混凝土面层周围的土壤进行植被维护等措施，可有效地防止外来水流所携带的细碎颗粒造成的孔隙堵塞现象。

结语

综上所述，透水混凝土作为一种生态环保的材料，透水水泥混凝土路面易出现开裂现象，透水沥青混凝土路面易出现车辙现象，因此应采取相应的措施，如增韧和增强等手段，来提高透水混凝土路面的抗荷载能力及耐久性。并形成设计、施工及验收标准，那么这种环保