透水混凝土的配制及市场应用分析

何祥清

摘 要：文章首先概述了透水混凝土的定义、分类，之后分析了透水混凝土试验原材料和试验方法，最后探讨了透水混凝土的各种应用，以供参考和借鉴。

关键词：透水混凝土；配置；市场；应用

中图分类号： TU528 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）20-64-2

0 引言

透水混凝土顾名思义就是具有较强透水性能的混凝土，其由骨料、水泥和水拌制而成，具有连续孔径，强度不大等特点，是一种新型的绿色环保材料，目前已广泛应用于无需高强度地面的场所中。为了进一步动透水混凝土的发展，还需对其配制和市场应用进行深入分析。

1 透水混凝土的分类

1.1 水泥透水性混凝土

水泥透水性混凝土主要是由水泥、水、粗骨料拌制而成，其水灰比为0.25-0.40，孔隙率为15%-30%。其中水泥一般选用42.5及以上的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥；水通常是选用当地的自来水；粗骨料一般选用单粒级或间断粒级。水泥透水混凝土成型一般采用压力成型法，不能采用震动台震动成型，防止水泥浆沉降，导致试块封底现象，无法发挥出其良好的透水效果。因此，在施工过程中要严格区分透水混凝土与普通混凝土。

1.2 高分子透水性混凝土

高分子透水混凝土是由高分子作为胶凝材料，主要分为2种类型：一是沥青透水性混凝土，其是由沥青、单粒级或间断粒级的粗骨料和水拌合而成的。由沥青这种有机胶凝材料组成的混凝土，对气候的适应性较差，在大气的影响下极易发生老化现象，沥青混凝土在遇到高温时会变软，最终将降低混凝土的强度和透水性。二是树脂透水性混凝土，该类型混凝土由高分子树脂作为胶凝材料配制而成，其具有较强的耐水耐磨性，但其成本高且容易老化。

1.3 烧结透水性制品

烧结透水性制品是由瓷砖、长石、高岭土、豁土等矿物细料与浆体拌合后经压制成坯体，再经高温锻烧而成的一种多孔结构的块体，该类型混凝土具有较好的强度、耐磨性及耐久性。但其制作成本较高，只适用于小面积的必须场所。

2 试验原材料和试验方法

2.1 试验原材料选择及其性能

2.1.1 水泥

一般透水混凝土是由水泥桨体包裹粗骨料而成的非封闭的结构。据透水混凝土破坏特征试验分析数据显示，透水混凝土最易被破坏的界面是强度等级较低的水泥与粗骨料的粘结界面。由于混凝土的强度低于骨料强度，所以试验中试块的结构破坏一般产生在骨料界面间的水泥石层中。因此，水泥的活性、品种及质量是透水混凝土强度的决定性因素。所以制作透水混凝土时要选用强度≥42.5MPa、低混合材料掺量的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，最佳的水泥用量是水泥浆正好能够均匀的包裹住骨料的表面。

2.1.2 骨料

透水混凝土的骨料级配具有特殊性，特别是采用间断级配或单一级配骨料，堆积的骨料含有大量的孔隙，进而增强了混凝土的透水性。透水混凝土的骨料可以选用普通砂、碎石、浮石、陶粒等，甚至可用废弃建筑物的碎砖、混凝土等。主要分为普通骨料，例如砍碎石；特种骨料，例如人造骨料、天然骨料等。骨料粒径的选取对透水混凝土的结构厚度和强度有着直接的影响，一般情况下骨料粒径>20mm的骨料应控制在5%以内，最大粒径应≤25mm。试验研究表明，骨料粒径越小，其堆积表面积就会越大，也会增加颗粒间的接触面及粘结力，进而提高混凝土的强度。

2.1.3 矿物掺合料

在透水混凝土中添加矿物掺合料，主要是调节拌合的混凝土的各种性能，以增强混凝土的力学性能、耐久性等。透水混凝土对不同矿物掺合料的掺量有不同的标准，例如矿渣、粉煤灰、硅灰，需要满足相应规范以及试验要求才能在透水混凝土中使用。硅灰是常见的矿物掺合料，但混凝土拌合物的流动性会受硅灰的影响，因此，会添加适量的减水剂，使硅灰充分的分散在水泥浆体中，降低硅灰的不利影响。另外，在混凝土大规模生产时会用粉煤灰代替价格较高的硅灰。

2.1.4 外加剂

外加剂包括增强剂、减水剂、着色剂等，其中增强剂主要是用于增加混凝土的强度；减水剂是提高混凝土拌合时的和易性，增加水化效率，减少混凝土配制时水及水泥的使用量；着色剂是增加混凝土色彩，制成彩色的混凝土砖等，提高其视觉效果以及美化环境。

2.2 试件成型

2.2.1 搅拌工艺

搅拌工艺包括一次投料法和二次投料法，其中一次投料法的施工流程是首先按试验计算出的配合比数据称量好相应的材料，之后将材料除水投入搅拌机中，经1分钟的搅拌后将称好的水分次、间隔倒入搅拌机中搅拌，控制搅拌时间总和在2min-5min内；二次投料法，其施工流程首先也是按配合比参数称量好材料，之后将称量好的粗骨料及一半的水加入到搅拌机中搅拌，0.5min后再加入水泥、粉煤灰、减水剂等材料进行搅拌，之后再加入剩下的水，经50s搅拌后暂停。

2.2.2 成型工艺制作

试样使用规格为100mm*100mm*100mm的钢模以及塑料模型标准工程模具。经搅拌后混凝土分两次装进模型，并且每次都用一定尺寸的钢管轻轻插捣拌合物，提高混凝土拌合物堆积的紧密性。

2.3 性能测试

2.3.1 强度测试

依据GB50010《混凝土结构设计规范》中规定的混凝土强度，采用受力面积为100mm*100mm的试块，利用液压式万能压力机进行试验。该试块的荷载增加速度：混凝土强度等级

2.3.2 透水性测试

透水系数采用简便的测定设备（详见图1）。用蜡或橡皮泥将试件的四周封好后放入容器，将试块与容器之间的缝隙用橡皮泥或蜡填满，之后注水，使水超过160mm刻度，水会通过试件下流，当液面恰好到达160毫米时开始计时，记为t0；到140mm时记为t1，直至水渗完记为t2。计算公式为：

T1=（160-140）/t1 （mm/s）

T2=160/t2 （mm/s）

透水系数分为2种，即变水位系数和定水位透水系数，其中T1为平均在150mm时的定水位透水系数；T2为水位从160mm到零过程中的平均透水系数。

3 透水混凝土的市场应用分析

由于透水性混凝土的强度较低，所以适用于强度要求较低，但排水性要求较高的场所，例如人行道、室外停车场、公园道路等。市场上多种类型的透水性混凝土制品对应的应用场所如表1所示：

目前，城市建设中应用透水性混凝土，主要是透水混凝土能将表面的水分渗透或就近渗透到土壤中，达到保护区域地下水位保持均衡、净化水质、降低城市排水系统的负荷的目的。总的来看，透水性混凝土具有以下用途：一是保护水资源和环境；二是及时渗透排放降雨及净化水质，避免城市出现内涝；三是加大路面的摩擦力及吸声性，控制行车安全以及路面噪声。

4 结束语

通过上述内容，我们详细了解了透水混凝土材料的配制、配合比计算方法、强度及透水系数等内容，但透水混凝土结构复杂，本文篇幅有限，许多内容还需更加深入的研究，希望同行专家批评指正。

参 考 文 献

[1] 胡伦坚.《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135-2009编制与研究[J].施工技术，2010，04：1-3+17.

[2] 张永科，党鑫，马元杰.以工业固废为主材料的一种环保型透水混凝土研发[J].科技视界，2015，27：54+19.