浅谈再生骨料透水混凝土的研究与应用

周鑫 曹乐乐 郑龙龙

摘 要 透水混凝土是经由一定级配的骨料、水泥、水、外加剂以及掺和料等根据一定比例经过特殊工艺而制成的具有连续孔隙的多孔混凝土。再生骨料透水混凝土是利用再生骨料制备透水混凝土，具备再生混凝土和透水混凝土的功能优势，对于节能环保及城市的可持续发展具有重要意义。本文对再生骨料透水混凝土的性能及应用进行研究，并论述了再生骨料透水混凝土的应用前景及应用中需要注意的问题。

关键词 透水混凝土;再生骨料;节能环保

引言

随着城市化的建设，建筑垃圾的与日俱增，废弃混凝土的处理效率低，传统建筑废弃物的填埋处理方式存在许多隐患，如污染水体、大气和土壤，影响市容和环境卫生，侵占土地等，带来日益严重的环境问题，不利于维持生态环境的平衡。再生骨料透水混凝土可以实现废弃混凝土的再利用，有效解决建筑垃圾的处理问题，改善生态环境，推动“建筑垃圾分类”体系在湖南省的应用。如今，天然骨料的过度开采导致了混凝土天然骨料的紧缺。为满足需求，欧美等国家几乎实现了建筑垃圾的回收利用，而每年我国的建筑垃圾回收利用只有十分之一左右，与发达国家之间的差距还很大。我国部分地区遇到暴雨季节，降水量大，加之以往的城镇基础道路设施硬化面积过大且不透水，不能及时疏水排水，容易导致积水严重而引发一系列问题。与普通混凝土路面相比，再生骨料透水混凝土路面具有环境友好性，无砖面凹陷等现象，且具有良好的透水性能，降水时可满足路面的渗水要求，使地下水得到充足的补给，缓解市政雨水排放系统的压力[1]。

1研究内容

再生骨料透水混凝土具有优于普通混凝土的性能特点，原因是其结构特征与众不同，即骨架空隙结构。骨架空隙结构可以被简单地表达为由包裹着水泥浆的粗骨料堆积而成的骨架和在堆积过程中未填充的空隙所共同组成的结构。这一特殊结构使其具有良好的透水性，利用其改变城市铺装，可以增强城市地面的渗透能力，推动“海绵城市”的建设。虽然北方地区城市降水量与南方城市相比较少，但随着城市化的发展，城市内涝灾害频发，而基于北方的气候，利用再生骨料透水混凝土就必须研究其抗冻性能。

由于再生骨料透水混凝土具有独特的多孔结构，导致其会在外界环境中暴露出更多的面积，不利于抵抗冻融循环的破坏。因此，研究再生骨料透水混凝土的抗冻性能对其推广应用具有十分重要的意义。

根据已有的相关研究成果，不同的浆集比、水灰比、孔隙率会对再生骨料透水混凝土的抗冻性能产生影响，在掺入粉煤灰、硅灰等掺和料后会显著提高再生骨料透水混凝土的抗冻性能。对于再生骨料透水混凝土，冻融破坏的破坏作用力并不是单一的。它既包括渗透压力与静水压力，又因为再生骨料透水混凝土的导热系数低且具有比较复杂的多孔结构，因此应考虑温度应力对其结构的作用。在再生骨料透水混凝土中掺入水性环氧树脂，可以提升再生骨料透水混凝土的抗冻性能，其应用范围将更加广泛[2]。

2应用前景

再生骨料透水混凝土可以应用于人行道、自行车道等轻量级市政道路、大型广场展览馆、度假村、校园、医院、居住小区人行通道、停车场、园林景观公园道路等的铺设。再生骨料透水混凝土的应用可以增加城市透水透气面积，有助于大气和陆地之间的水循环、顺应气候变化、促进植物生长、调节生态平衡、缓解城市的“热岛效应”;可透水性路基有助于发挥其蓄水性能、有助于道路的绿化建设、增加城市的绿化面积;地表水下渗可补充地下水资源，还有助于解决路面积水、城市内涝等问题;由于再生骨料透水混凝土的孔隙率比普通混凝土的孔隙率大，因此其吸声性能较好，能够吸收噪音，营造舒适安静的交通环境。

与美国和日本相比，我国对于再生骨料透水混凝土的研究起步比较晚，目前还是研究实验以及初步试用阶段，缺乏完善的技术流程以及标准，应用过程中还存在许多问题需要解决。如今，经济快速增长伴随着全球化资源的下降趋势，需要发展资源的可回收利用，而在建筑工程施工过程中产生的许多建筑垃圾如不回收利用会引发许多环境以及社会问题。伴随着绿色发展以及美丽中国的建设，再生骨料透水混凝土的应用是目前建筑工程建设的一种趋势。

3应用存在问题

3.1 再生骨料透水混凝土中胶体的影响

影响再生骨料透水混凝土强度的主要因素是拌和物中胶体的黏结面积，所以胶体在再生骨料透水混凝土中应该具有塑性且不存在流动性。如果胶体具有流动性，胶体会因为沉降而聚集在拌和物的底部，进而造成堵塞，且上部会因为缺少浆体黏结而降低再生骨料透水混凝土的强度。其次，若胶体聚集于底部，再生骨料透水混凝土底部孔隙率会变低，大大降低了再生骨料透水混凝土的渗水能力。

3.2 再生骨料透水混凝土的搅拌施工技术

再生骨料透水混凝土在搅拌之前应该确保骨料清洁，粗糙以及被水润湿，这是为了避免搅拌过程中加入水之后，骨料吸水，使水量减少导致没有足够的水量与水泥充分反应，加速了水泥的凝结，影响胶体与骨料的黏结。因为再生骨料透水混凝土中的水泥有限，只够用于包裹骨料的表面，所以应该确保水泥包裹均匀。为此，应该控制再生骨料透水混凝土的搅拌时间以及投料的顺序，施工人员只需通过延长时间来搅拌。另外，在投料上，应先投放所有被水润湿的骨料、水泥以及三分之二的水量，搅拌均匀后再加入剩下的水量，再次搅拌至水泥均匀地包裹在骨料的表面。

3.3 再生骨料透水混凝土搅拌场地以及设备的选择

因为再生骨料透水混凝土拌合物的初凝时间过快，所以在施工过程中，再生骨料透水混凝土的搅拌场地应距离施工场地较近，应该满足运输时间少于0.5h。在再生骨料透水混凝土的搅拌中应使用强制式搅拌机，并保证搅拌机得到定时地检验与维修以确保拌和物的搅拌质量。

3.4 再生骨料透水混凝土的施工过程

再生骨料透水混凝土在施工过程中应该注意到摊铺均匀，还要考虑到其平整度以及排水坡度。其中最重要的是要考虑其摊铺厚度，应该考虑到再生骨料透水混凝土的松铺系数。因为水泥有限，需均匀地包裹在骨料的表面。所以在浇筑过程中，不应该激烈地捣振或夯实，这样会使水泥沉降堵孔，降低再生骨料透水混凝土的孔隙率以及强度。

3.5 再生骨料透水混凝土在使用过程中渗水能力下降

再生骨料透水混凝土在使用过程中，一些污染物如沙土、尘土、小碎粒碎石会因为雨水流进再生骨料透水混凝土中，进而堵塞再生骨料透水混凝土的孔隙，导致其渗水能力从整体上减弱。所以在铺有再生骨料透水混凝土的路面应该定期进行清理工作。目前比较常见的有清扫、吸尘和高压水冲三种方法。

3.6 再生骨料透水混凝土在使用过程中面料磨损

再生骨料透水混凝土在使用过程中容易因为与车辆轮胎的摩擦以及外界重物的碰撞而造成表面的磨损以及集料的脱离。针对这种情况，在铺设有大量再生骨料透水混凝土的地面，应该限制超过其荷载的车辆进入，以保护再生骨料透水混凝土。另外还应该通过研究寻找更为科学合理的配合比来提高再生骨料透水混凝土的强度、耐磨性、耐久性等[3]。

4结束语

综上所述，再生骨料透水混凝土的研究与发展秉承可持续发展理念，节约能源，废物利用，将建筑垃圾变废为宝，且工艺简单，零污染、零排放，符合国家的环保政策，能够有效推动“海绵城市”的发展。现如今，国家对环保的要求越来越高，利用再生骨料取代天然骨料制成再生骨料透水混凝土，將逐渐应用于更加广阔的领域。

参考文献

[1] 李新国.再生骨料透水混凝土研究与应用[J].商品混凝土，2018，（10）：2-3.

[2] 陈守开，陈家林，李海瑞，等.再生骨料透水混凝土关键性能统计及预测分析[J].建筑材料学报，2019，22（2）：52-59.

[3] 蔡基伟.再生骨料在透水混凝土应用中需要注意的关键问题[J].商品混凝土，2018，（10）：1-2.

作者简介

周鑫（1998-），男，湖南省张家界人;现就读学校：湖南农业大学水利与土木工程学院。