东莞市生态园混凝土有限公司
摘要：本文从透水混凝土透气、透水和重量轻的性质出发，介绍了透水混凝土的发展现状、配制特性、工程应用以及其与普通混凝土的比较，对透水混凝土有全面的把握。
关键词：透水混凝土；制备性能；应用
一、透水混凝土的概述
随着我国城市化的快速发展，人们对建筑物的要求日益提高，而混凝土作为建筑物的一个重要组成部分，混凝土技术也在不断进步，人们注重混凝土的结构性能的同时，也在追求其功能性、生态性和智能性等性能。透水混凝土是一种目前国内外重点开发应用的生态环保型混凝土。透水混凝土又称无砂混凝土，多孔混凝土，透水地坪。是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构。它既具有一定的强度，又具有一定的透气性、透水性。将其用于人行道路、城市广场的铺设，水分可以很快渗入地下，在雨天不会积水、反光，从而很好的缓解不透水铺装对环境造成的影响，它还可以调节城市的温湿度、维持地下土壤水位，减少交通噪音并增加行人、行车的舒适性，也对保护城市环境、调节城市气候具有重要作用。
二、透水混凝土的制备概要
透水混凝土是由粗骨料、水泥、水组成，采用单粒级粗骨料作为骨架，并用水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，从而形成粗骨料颗粒之间的胶结层，骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成多孔的堆积结构，因此大量的连通孔隙就在混凝土中出现了，且这些空隙大多直径超过1毫米。在下雨天或路面积水的时候，水可以沿这些贯通的孔隙通道顺利渗入地下，因此透水混凝土具有良好的透水性和透气性。关于透水混凝土的强度特性，水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积较小，水泥凝胶层很薄，关于其破坏是一般在骨料颗粒间的连接点处被破坏，因此在保证某特定空隙率的前提下，增加交接点处的面积，提高交接层的强度是提高透水混凝土强度的关键。
透水混凝土主要选择和控制水泥的活性、品种以及数量。其需要采用强度较高、混合材料掺量较少的水泥或普通硅酸盐水泥。以刚能完全包裹骨料的表面的水泥用量为最佳，形成一种均匀的水泥浆膜层，并以最小水泥用量为选用原则，因为过大的水泥用量不仅会造成透水性的减弱、增加的成本，还会造成水泥石收缩量增大，导致裂缝出现，反而降低了混凝土的强度。
粗骨料是透水混凝土的结构骨架，根据透水混凝土结构的厚度、强度、透水性而确定骨料粒径的大小。试验研究资料表明，透水混凝土的颗粒级配是其强度和透水的主要决定因素之一，为保证透水混凝土透水功能及其强度，粗骨料常用颗粒较小的单粒径。骨料粒径越小，骨料的堆积密度越大且颗粒间的接触点越多，配制的透水混凝土强度高，但透水性能会降低。而骨料粒径越大，比表面积越小，所形成的结构骨料单位体积内骨料颗粒之间接触点数量越少，胶结面积就越小，从而可提高透水性，但会降低其强度。粗骨料有连续级配与间断级配之分。连续级配是粗骨料混合料在标准筛孔配成的套筛中进行筛析时，所得的级配曲线平顺圆滑，具有连续的（不间断的）性质，相邻粒径的粒料之间，有一定的比例关系（按质量计），即由大到小逐级粒径均有。间断级配是在粗骨料混合料中剔除其一个（或几个）分级形成一种不连续的混合料。在透水混凝土中连续级配的粒级间会出现干扰现象，各粒级分布不均匀等现象，从而直接影响混凝土的透水性分布不均匀和强度分布不均匀性。所以，透水混凝土多采用粗骨料间断级配。
透水混凝土配制过程中水的用水标准按工业与民用建筑以及一般构筑物的混凝土用水选择，而需要注意的是水的用量必须通过水灰比进行量控制。单粒级骨料易使混凝土发生离析现象，如果制作透水混凝土时不控制好水灰比，极易出现骨料表面的水泥浆膜层厚度不均匀和流浆等现象，直接影响混凝土的强度、透水性及质量稳定性。
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三、透水混凝土的应用
温江位于成都平原腹地，4000多年前古蜀鱼凫王国便发源于此，自古为川西重镇。气候温和，河网密布，素有“金温江”之称。在温江，遍布河岸、林间、田野的骑行幽径，将游客吸引到乡村亲近自然，在运动中体验田园野趣。沿着江安河，万春镇至寿安镇的绿道，被“驴友”誉为“最美绿道”。该绿道就是应用透水混凝土进行修筑的，而且在其中还加入掺合剂呈现出不同颜色。
江苏沭阳县试点铺设彩色透水混凝土人行道，并受到当地市民一致好评。该县铺设的透水混凝土是红色的，就像铺了一层“红地毯”，人行道变得很平整，走起来既放心又舒服，并且打破了城区原有人行道色彩单一的格局，进一步美化了城市环境，使得道路更加美观协调。
透水混凝土在绵阳（中国科技城）也有十分广泛的应用。位于西南科技大学后山一条环形路便是采用透水混凝土，该混凝土呈红色，它充分利用了其吸水性强，不会松动翘起的优点，既可以弥补原道路路面的缺陷，让雨水快速流入地下，又能有效消除地面上油类化合物等对环境的危害，对调节城市气候、保持生态平衡将起到良好的效果。实现在满足后山交通便利的同时又使自然环境得到充分保护。在绵阳农业学校内更是广泛使用透水混凝土，该校因地理位置原因，在雨季来临时，学校内总是四处积水，人行道板就会松动，人踩上去，水就会溅起来，对广大师生的生活学习造成诸多不便。现在该学校大面积采彩色用透水混凝土，不仅有效地解决了排水问题，还丰富了学校的景观环境。
现目前国内对彩色透水混凝土的应用已经越来越广泛，主要包括广场、步行街、车道、道路两侧和中央隔离带、园林道路以及停车场等，以显著改善人居环境。
四、透水混凝土与普通混凝土的比较
透水混凝土具有较强的透水性，不透水的普通混凝土传统路面阻遏了雨水的下渗，也就阻断了雨水对地下水的补偿，再加上部分地区对地下水的过度抽取，容易造成城市地面路面发生沉降现象，严重影响路面的耐久年限甚至可能影响周围建筑物。
透水混凝土轻质多孔，是很好的降噪吸声材料，而普通混凝土路面密实，汽车开过轮胎噪声很大，尤其是车辆高速行驶过程中，轮胎滚进时，空气和路面积水在轮胎和路面间被挤压，待轮胎滚过，轮胎与路面的空间被挤压后释放，水和空气在此过程中急速运动，形成较大噪声，这种噪声在雨天尤为明显，十分影响居民的工作与生活。而透水混凝土路面几乎无积水，从而降噪性能尤为突出。透水混凝土其大量的空隙还能能吸附城市污染物（如粉尘），减少扬尘污染。
在雨季来临时，传统城市路面为不透水构造，泄流能力有限，当遇到大雨或暴雨时，雨水在路面调集力度较低，大量雨水聚集在机动车和自行车道上，致使路面大范围积水，此时仅人工通过路表清扫和自主泄流，几乎不可能实现路面有效排水，而使用透水混凝土就可以简单解决此难题。
旱季，透水混凝土路面还可以将土里的水蒸发出来，调节城市空气湿度，减缓城市的热岛效应，使城市更宜居住。普通混凝土路面由于其不透水性，不能对地面水的收集和释放，影响地上的生态系统，可能使得水生态无法正常循环，进而影响城市生态系统的平衡，植被的正常生长。透水混凝土还可以避免初期雨水和暴雨直接进入河道造成的泛滥及污染。
透水混凝土加入适当掺入剂可以形成不同颜色，也可以根据需要设计图案，充分与周围环境相结合，有很强的环境适应性。
结束语
透水混凝土是一种新的生态型、环保型道路材料，目前在国内已经因其显著的优点而日益受到人们青睐。对于遭受不断破坏的地球环境来说，透水混凝土是一种极具创造性的环境友好型材料，对实现人类的可持续发展有十分重要的作用。
参考文献：
[1]马国.透水混凝土的研究和应用 2016.3
[2]陈清强.绿色环保透水混凝土的试验研究 2017.4
[3]王瑞鹏.路面透水水泥混凝土性能研究 2016.12
论文作者:黄越
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第22期
论文发表时间:2019/5/24
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