摘要：随着建筑事业的快速发展，透水混凝土是建筑中的常用材料之一，其环保性得到了广泛的青睐。透水混凝土采用特定工艺进行制备，孔隙类型的接连性较好，不但能够保证混凝土自身强度，并且透水性能佳。文章基于透视混凝土的特性，分析配合比设计的思路与相关参数，并就透水性能测试方法进行了研究，希望可以形成有价值的参考。
关键词：透水混凝土；配合比设计；孔隙率；测试
1透水混凝土的概念
透水混凝土，即科学的运用单粒级粗骨料作为支撑，通过添加受凉的细骨料类型的砂浆薄层对粗骨料表层形成包裹作用，使其能够作为各个骨料之间的胶结层，从而构建具有缝隙体系的结构，形成一个多孔的混凝土材料。可以说，透水混凝土是属于多孔类型的混凝土，采用水、水泥以及粗骨料经过搅拌而成，在一般情况下不含有细骨料，有时会适量的增添外加剂和掺合料，利用浆液在粗骨料周围进行裹附以形成均匀的蜂窝状的孔隙结构，所以透水混凝土的透水效果很强，在如今的各种类型建筑都有着极为广泛的推广应用。
2透水混凝土的配合比设计
2.1透水混凝土配合比设计思路
具有特定孔隙结构特征的透水混凝土制作有着较为繁琐的流程，在其过程中应当对诸多参数进行协调。配合比设计作为其中的关键指标需要引起人们的重视。关于透水混凝土的配合比设计方法，当前尚未完全成熟，我国对此研究基本都根据《透水水泥混凝土路面技术规程》（CJJ/T135-2009）中的体积法来设计并实现。体积法应用的目的是获取各类型物料使用量的关联性，其基于原有粗骨料堆积的孔隙参数，结合考虑目标孔隙率对浆液填充体积进行计算，最终获取相应的结果。透水混凝土的配合比设计思路如下：
粗骨料相互堆积构成的缝隙形成了透水混凝土的孔隙体系，所以其孔隙率与骨料粒径有着直接的关系。透水混凝土性能不仅需要考虑孔隙率，还应当兼顾强度，为了增强透水混凝土的强度应当通过胶凝材料对骨料的均匀裹附促使骨料间保持良好的粘结力并构建整体结构。1m3的透水混凝土在一般情况下，其重量应该是用水量、骨料紧密堆积密度、水泥单方的用量之间的和，一般大约是在1800-2100kg范围以内，应该按照此类原则，将透水混凝土在进行配比时进行初步确定。
2.2设计配比参数
2.2.1骨料粒径及用量
针对透水性的混凝土是由粗骨料将其堆积形成的，可以看出骨料对于透水混凝土整体性能及其透水性、强度有着直接影响，所以关于骨料粒径的确定应当保证合理有效。根据相关资料了解到，如果骨料粒径较小的混凝土，它的表明的面积相对来说就会越大，这会增加浆液的进入量，假如浆液量增多会造成浆液密实的填充了骨料缝隙，从而使透水能力下降。例如：在某实验过程中对骨料进行配比，粒径选择为：石子粒径5-10mm，逃粒径4.75-9.5mm，9.5-13.2mm，13.2-16mm，很好的保证了透水混凝土的透水性和强度。
透水混凝土骨料用量的确定依据《建设用卵石、碎石》（GB/T 14685-2011），对骨料堆积密度、紧密度、表观密度进行测试，进而获取紧密堆积情况下骨料的孔隙率，通过有效计算得到最终的骨料使用量。
2.2.2水灰比
水灰比在透水混凝土制备过程中也属于一个很关键的要素，其可以提升透水混凝土的强度，保证其具备良好的透水能力。通常而言，确定相对较小的水灰比能够更好的保障孔隙率，如果具有较多的水泥，并且水量相对来说较少的情况下会导致水凝浆，出现变硬和边干较快的情况，进而导致透水混凝土出现拌合物不具备良好流动性的问题，浆液对于粗骨料的裹附能力下降，骨料缝隙增加的状态下透水混凝土强度受到损害。
反之，如果在进行配比的过程中水灰比较大，虽然在和易性方面有着一定的优势，但是会增多浆液量，而多出的浆液将会添堵骨料间的空隙，还有可能会导致水凝浆，通过缝隙流动到底部位置，最后出现封底的情况，最终影响到透水性能。通过调查分析了解到，配合比中关于水灰比参数，一般情况下最小选在0.25-0.40间相对来说较好。
2.2.3目标的孔隙率
透水混凝土配比设计中的目标孔隙率，应当结合实际需求进行确定，主要是为了能够更好的满足透水性要求，如果透水要求较高，因此目标孔隙率的值就应该偏大，另外也应该与透水强度的要求进行合理的设定。实际测量孔隙率在一般情况下都会受到一些因素的影响和目标孔隙率之间具有相应的差距。在透水混凝土土内的空隙有三个类型，第一，将混凝土贯穿并且具有有效的孔隙性。第二，将孔隙进行封闭。第三将其开口但是不进行联系性的孔隙，第二和第三的两种孔隙，更多的情况，会影响混凝土的渗水性质，会产生不利的影响。因此应该根据实际要求对孔隙率进行合理的测定，进而能够将透水混凝土的孔隙率确定。
其中，h0为初始水位高度；h1为最终水位高度；t为水位从h0下降至h1所消耗的时间。
根据对上述两个测试过程的分析，可以看出针对透水混凝土透水系数进行测试的原理基本相同。由于固定水量测试过程中，相应的水位圆筒的精度要求较高，同时人为读取数据的误差存在，或由于水位圆筒刻度精度差，会造成测试数据出现偏差，最终影响计算结果；固定水量测试方法中的水位是呈现降低趋势的，这样带给内部水压以及透水速率一定的影响，进而关联到透水系数的精确度。而固定水位测试方法中对于透水系统的计算结合了最终排放的总的水量数据，所以这一测试过程更加准确，更具有严密性；而且水位高度以及试件内部各受压点不会出现改变，更加可以保证计算结果的科学严谨。
图1 固定水位法 图2 固定水量法
结语：综上所述，（1）目前对于透水混凝土配合比设计，体积法是较为常用且发展相对成熟的方法。具体运用中，需要结合设计要求综合考虑骨料的粒径和用量、水灰比因素，建立设计孔隙率与实测连续孔隙率、实测透水系数的关系，然后根据三者之间的关系反推设计孔隙率，再计算透水混凝土配合比。（2）透水性能测试中透水系数是重要指标之一，单位时间内的透水水位高度的测定可以采用固定水位法和固定水量法两种方式，进而计算透水系数，以固定水位法可以更加科学严密进行测试计量。
参考文献：
[1]姚金喜.透水混凝土研究综述[J].居业,2018(09):8-9.
[2]倪凯翔.透水混凝土基本性能试验研究[D].东南大学,2018.
论文作者:刘青山,许国垒
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/13
标签：透水论文; 骨料论文; 混凝土论文; 孔隙论文; 水位论文; 粒径论文; 浆液论文; 《防护工程》2018年第31期论文;