江苏苏博特新材料股份有限公司 211103
摘要：透水混凝土可在降雨过程中，将雨水原地渗透至土壤中，因而被越来越广泛地应用于建造停车场和低荷载公路路面， 甚至高速公路路面。本文主要从透水混凝土的制备方法、 排水方式和维护手段等进行研究，探讨如何取得较高强度和较好透水效果等性能指标， 旨在促进透水混凝土的性能优化和推广应用。
关键词：透水性；混凝土；荷载；水灰比
1.引言
传统的混凝土道路没有透水性和透气性。为保证路面的耐久性，提高路面的密实度，提高混凝土的抗渗性。虽然传统的混凝土道路自使用以来为人们的生活、工作和旅行提供了很大的交通便利，与此同时，传统混凝土的不透水性给城市交通到来了很大的负面影响。透水混凝土的主要用途是能够节约水资源、保护环境和防止城市在强降雨过程中发生洪涝灾害。它的作用是通过其本身和基底，将水渗入其表面或靠近土壤的地方，以维持当地的地下水位，净化水质，减少城市排水系统。低洼地区的排水负荷和雨水积聚。目前，由于技术的限制，透水混凝土材料主要用于停车场、人行道和低交通荷载路面（如公园、住宅区或停车库至主干道）的修建，用于收集降雨落在路面上的雨水，并收集附近普通混凝土路面、停车场和草地上，以及从公寓和屋顶排出的雨水。
2.透水混凝土特点
2.1优点
透水混凝土作为一种新型的工程材料，具有适应道路施工的特点。其主要优点是：一是透水性好。改进这种材料的初衷是使材料及时完成渗水。在日常生活中，地表水和地下水是相通的，这里的水循环链没有中断，水循环系统是统一和连通的。在极端降水天气，它也可以作为水库拦截部分洪水。此外，这种材料的表面比传统的混凝土材料粗糙，因此摩擦力更大。在洪水的极端天气，它可以降低水流速度，也可以减少洪水造成的危害。这个过程也相当于循环水。沿途的植物也可以在地面吸水的过程中得到滋养。透水混凝土材料渗水后，地下水也发生回流补给，可以减少地下水大规模开采的影响。第二点是这种材料可以吸收声音并降低噪音。这一功能也是由于粗集料的加入，混凝土材料有较多的空隙，所以当地面上有噪音通过混凝土材料时，混凝土材料不反射噪音，而是通过空隙吸收噪音。这一原理与目前广泛使用的隔声墙相同。第三点是，这种新型的混凝土材料是在保证基础材料的基础上，需要添加自己的彩色材料，这样才能与周围的施工环境相协调，有很强的环境适应性，会更加美观。第四点是材料工程竣工后的维护和保护。这种材料最大的特点是它的空隙。它的功能主要取决于它的空位。因此，当材料中的空隙被堵塞时，这种材料很难发挥其最大作用，因此有必要经常疏通空隙。这一优点体现在传统的压料、水清洗方法上，可以疏通。所以后期维护也很简单方便。
2.2缺点
透水沥青混凝土虽然在高速公路建设中得到了成功的应用，但在高速或高荷载路面上，透水水泥混凝土的应用却很少。这是因为透水性水泥混凝土是一种半脆性材料，含有较大的孔隙。在荷载作用下，孔隙尖端的应力集中容易引起裂缝扩展和破坏，导致路面开裂。同时，钢筋在透水水泥混凝土中的使用也容易发生腐蚀，因此钢筋一般以素混凝土的形式出现。因此，与普通的传力杆或连续配筋水泥混凝土路面相比，透水水泥混凝土路面承载力较差。如果用于高速或高荷载路面的整备，将导致养护工作量大、使用寿命短、经济性差。
3.透水混凝土性能
3.1力学性能
透水混凝土的力学性能主要包括抗压强度、抗折强度和疲劳强度。作为承重路面，其先决条件之一是达到设计强度。结果表明，强度特性受多种因素的影响，对集灰水灰比更为敏感。透水混凝土的抗压强度和抗折强度随小集料比例的增加而有一定的提高，但排水性能下降。随着塑性的提高，聚合物和橡胶材料的加入使混合物的断裂韧性增大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于集料之间的水泥结合层很薄，集料类型对透水混凝土强度的发展尤为重要。
3.2耐久性
在我国北方寒冷地区，混凝土的抗冻性能是非常重要的一项指标，经研究表明，沥青透水混凝土的抗冻性能优于普通透水混凝土。混凝土在快速冻融循环的15个循环中没有问题，但在多次循环后会出现裂缝。因此，在实际生产或浇注时，应在混合料中加入曝气器。透水混凝土的干缩值远低于普通混凝土，前者仅为后者的三分之一，干缩率一般为万分之三。主要原因是集料颗粒之间只有一薄层水泥浆，限制了干缩。由于水泥浆暴露在空气中的总面积，透水混凝土的干缩速度比普通混凝土快。更大的。在浇筑后10天内，透水混凝土的收缩率将达到总收缩率的0.5-08%，而普通贴式混凝土的收缩率仅为0.2-03%。因此，透水混凝土的养护必须认真进行。
3.3功能性能
容重是决定透水混凝土强度和渗透系数的重要因素。为了满足渗透效果，混凝土中巧妙地含有52%的通孔。透水混凝土的容重是填充集料的重量和硬化水泥的重量之和。后者只比前者稍小。透水混凝土的容重一般为1600-2100 kg/m 3，特殊透水混凝土的容重较低。透水混凝土的吸水率远低于普通混凝土。研究表明，透水混凝土的吸水率一般为15-35%，优质普通混凝土的吸水率一般为7-21%。其主要原因是透水混凝上部的孔洞连通，水分很难停留在内部，水在毛细作用下也很难渗透这两种物质。
4.透水混凝土的应用
透水混凝土在交通量小的街道、人行道和道路上得到了成功的应用，是道路更加美观协调，给行人带来舒适感，可以带来许多环境效益。然而，良好的排水性能往往不符合高强度和良好的表面条件。另外，目前还没有可靠的配合比设计和施工标准，但在透水混凝土中采用适合传统混凝土的设计和试验方法时，由于材料成分的不同，仍存在一些问题。因此，透水混凝土的应用仅限于特定的城市地区，在高速或高荷载路面上应用较少。研究发现，适当掺加纤维或适当比例的细集料，可以改善透水混凝土的力学性能，以适应中、重交通道路，提高透水混凝土的力学性能。
5.透水混凝土的维护
在实际的工程建设中，由于施工操作不当后荷载的长期影响，会导致透水混凝土发生一系列病害，包括表面开裂和剥落。对于这种损伤，必须采取局部修复或拆除重建，以保持透水混凝土的渗透性；透水混凝土路面在长期的排水过程中，水流中的微小颗粒会堵塞混凝土内的排水空隙，导致排水性能下降，因此，必须定期对透水混凝土路面进行维护，以恢复其透水性能，养护期随透水混凝土使用环境的不同而变化。保持透水混凝土渗透性的主要措施有两种：高压水洗和大功率真空清洗。高压冲洗可以冲掉透水混凝土表面孔隙中的大颗粒，但会促使小颗粒进一步向内部迁移，造成内部空隙堵塞，同时，过高的冲洗压力会损坏透水混凝土本身，真空吸尘可负压吸出透水混凝土表面孔隙中的颗粒物。因此，通常我们会结合两种措施的特点，搭配使用。
6.小结
城市建设是一个完整的系统。在城市建设中，应尽量与原有生态环境相适应。透水混凝土是一种新型的生态环保道路材料，由于其优越性，在我国得到越来越广泛的应用。在施工中，负荷不足、使用成本高的缺点逐渐得到改善。同时，对该材料进行了良好的维护，通过合理的措施降低了堵孔的风险。在环境保护呼声日益高涨的现代社会，推广环境保护对实现人类可持续发展具有重要意义。
参考文献
[1]透水混凝土研究进展[J].范伟.材料导报. 2017.
[2]论透水混凝土强度相关性检测[J].刘自帅.住宅与房地产. 2018.
[3]透水性混凝土力学性能及其在护坡板上的应用研究[D].李伟.湖南科技大学.2011.
论文作者:李国伟
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/8/30
标签：透水论文; 混凝土论文; 材料论文; 路面论文; 荷载论文; 强度论文; 性能论文; 《防护工程》2019年11期论文;