关于透水混凝土性能方面研究

关于透水混凝土性能方面研究

【摘要】建筑工程属于资源消耗型行业，尤其是混凝土的使用，其在整个建筑材料中占着很大的比重。文章就是从这个角度出发，以透水混凝土为研究对象，不断探析透水混凝土性能发挥，争取最大限度的发挥出混凝土资源的作用。

【关键词】透水混凝土；建筑工程；透水性能；抗压强度

随着城市化进程的不断发展，在路面工程中混凝土被大面积的使用，显然相对于自然条件下的土壤，其在呼吸性能、吸收热量、渗透雨水等方面表现欠佳，并由此产生了一系列的环境污染，给予社会带来极大的负面影响。在环境友好型社会构建的背景下，路面建筑亟需一种更加优质的混凝土。

1 无砂透水混凝土的基本概念

无砂透水混凝土的骨架选择的是单粒级，是粗骨料的范畴，粗骨料颗粒的表面水泥被净浆薄层严实包裹着，以此实现颗粒之间的胶结效果，是的骨架孔隙结构材料慢慢形成。无砂透水混凝土，是指粗骨料在硬化水泥胶结作用下形成的多孔堆聚结构，从其内部结构可以看到很多的孔隙，因此使得其保持着较好的透水性，在噪声污染，排水速度等方面都发挥着重要作用，由此使得城市的生态环境处于良性的循环状态，实现了经济效益和社会效益之间的融合发展，符合可持续发展的要求。

2 无砂混凝土性能研究

2.1 工作性能

现阶段，我国在新透水混凝土工作上没有统一的行业标准。这主要是由于其在本质上属于干硬性质的混凝土，不可能出现坍落，也就难以使用传统的测试方法来界定其坍落度。也有相关领域转接提出以跳桌法测试流动度评价其工作性，但是其实际的效果不是很理想。由于在此方面的研究工作不断开展，一系列的标准和方法也不断出现，以长安大学的盛燕萍等人为主，其认为富余浆量比（即富余浆量与混合料总质量的比值）为指标评价透水混凝土的工作性，倡导以多因素正交设计来开展试验，在此基础上得到评价富余浆量比的回归公式（见式1）。如果富余浆量法得到的δ处于计算范围δ（δ±1）%之内时，我们就可以认定为工作性要求的满足。

δ=32.793-0.896VCA+5.82×10-4C+27.629W/C+13.305Sp

（R=0.880）（1）

式中：δ-富余浆量比，%；

VCA-骨料骨架间隙率，%；

C-水泥用量，g/m3；

W/C-水灰比；

Sp-砂率，%；

R-相关系数，试验组数：16组。

透水混凝土的制作过程中，是因为水泥浆用量偏少，水灰比较小，才使得其保持良好的黏聚性，由此才使得其没有出现泌水和离析的现象，但是因此而使得其流动性欠佳。砂率变化，主要影响着骨料的总面积以及孔隙率，合理数量的砂子可以使得其保持科学的强度和流动性，但是如果超过一定的范围，讲是的其孔隙率受到严重影响，从而难以有效的发挥其自身的优越性。盛燕萍以正交试验的方式，得出了工作性发挥的最好方案：水灰比：0.57，灰积比：1∶10，砂率为0。但是我们应该注意的是过高的水灰将使得强度处于偏低的状态，此时就要集中注意力去处理工作性和其他性能之间的关系。

2.2 抗冻性

无砂透水混凝土在抗冻性和力学性上有着相似的特点，假设浆骨比相同，如果此时的水灰比出现增大的趋势，其抗冻性也会出现提高的趋势，但是这样的对比关系是有限度的，一旦水灰比超过了0131的范围，耐冻系数就会不断降低；水灰比相同时，水泥浆量越高，混凝土耐冻系数越大。无砂透水混凝土中的孔隙比较大，是水泥石的几倍，其不仅仅可以承受结冰现象下的膨胀，还讲使得其表现出良好的抗冻性特点，但是值得注意的是在此过程中，总会有部分水分会向毛细孔慢慢移动，出现膨胀压力和渗透压力，从而导致混凝土内部结构出现损害，严重的情况，甚至会出现裂缝，久而久之，将会出现混凝土的毁坏现象。

基于上述研究成果，以0131水灰比、4.75～9.5mm 粒径骨料的分配来实现配置过程，使得其孔隙率为22%，透水系数可达7mm/s，抗压强度超过20MPa，在经过50多次的冻融循环时，其耐冻系数可以保持在80%左右。在整个试验的过程中，混凝土28d抗压强度达到C20的水平，此时车辆的噪音可以保证一定程度的降低，即使出现降雨情况，也不会出现积水现象，在一年之后的使用期后，其依然保持着良好的状态。

2.3 排水性能

排水功能，也是透水混凝土路面材料优势的一个方面，其在降雨的情况下，可以使得地表的雨水迅速的渗入到路面结构，以内部联通的方式实现水分的循环，不会导致地表积水的出现，使得路面长期处于良好的状态，极大的延长了其路面的使用寿命的同时，保证了行人的安全。基于孔隙率和渗透系数的理论，以定水位试验方法为手段，积极探析透水混凝土排水性能的发挥。依据其研究的结

果：有效孔隙率会因为整体孔隙率的变化而变化，呈现出正比的关系，但是，孔隙率一旦不断增大，将使得其抗压强度不断降低。但是，抗压强度与整体孔隙率之间的关系要胜过于有效孔隙率；见式（2）～（5）。

ne=-0.1661n02+12.745n0-209.61（R=0.9848）（2）

ne/n0=-0.0591n02+5.0122ne-6.6846（R=0.9748）（3）

式中：n0-孔隙率；

ne-有效孔隙率。

fc，7=-0.380 6ne+17.058（R=0.8631）（4）

fc，7=-0.754 5n0+30.873（R=0.8928）（5）

式中：fc，7-透水混凝土7 d 弯拉强度；

n0-孔隙率；

ne-有效孔隙率；

R-相关系数，试验组数：16组。

由此，刘丽慧基于功效系数分析法为理论依据，对于透水混凝土抗压强度和透水吸收之间的关系进行探析，最终得到了比较理想的配比方案：水灰比0.30；集灰比3.5；骨料粒径2.36～4.75 mm 所占比例100%；加入适量的掺加掺合料。因为考虑到抗压强度与透水系数之间的对应关系，其关系应该标示为：

fc28=27.499-32.402x+10.293x2（R=0.717）（6）

式中：fc28-28d 抗压强度MPa；

x-透水系数（mm/s）；

R-试验组数：45 组。

【参考文献】

[1]雷丽恒，刘荣桂.透水性道路用生态混凝土性能的试验研究[J].混凝土，2009（09）.

[2]付培江，石云兴，屈铁军，罗兰，史海龙，张东华.透水混凝土强度若干影响因素及收缩性能的试验研究[J].混凝土，2009（08）.