周黎军， 付长红2 赵忠兴2
(1．苏州交通工程集团有限公司 江苏苏州 2151 31； 2．无锡中材化工有限公司 江苏无锡 214116)
随着城市现代化建设的加快，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土或不透水路面所覆盖。这些不透水路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力，破坏生态平衡。因此，人们开始研究透水性混凝土，与普通混凝土相比，它具有以下优点。
(2)提高地表的透气，透水能力，保持土壤的湿度，改善城市地表生态平衡。
(3)吸收车辆行驶产生的噪音，创造安静舒适的交通环境。
(4)雨天能防止路面积水和夜间反光，改善车辆行驶以及行人行走的舒适性和安全性。(5)透水性路面具有较大的孔隙率，能蓄积较多的热量，有利于调节城市地表的温度和湿度，消除“热岛效应”。
1实验方案
1．1原材料 一
1．1．1水泥
透水性混凝土一般选用32．5级以上的强度等级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。也可用矿渣水泥或快硬水泥。本试验所选用的水泥为P·042．5级普通硅酸盐水泥。水泥浆的最佳用量以刚好能够完全包裹集料的表面，形成一种均匀的水泥浆膜为适度，并以采用最小水泥用量为原则，因为再多的水泥用量会造成透水性的丧失，且增加成本。通常水泥用量在250kg／m3～400kg／m3范围内。
1．1．2集料
集料的级配是控制透水性混凝土的重要指标，若级配不良，则堆积骨架中含有大量孔隙，透水系数大但强度降低；反之，虽然强度较高但透水系数很低。集料的自身强度(压碎值)、颗粒形状(针状、片状含量)、含泥量等都有一系列要求。
1．1．3外加剂
一般包括高效减水剂和增强剂，两者的其作用是提高颗粒间的粘结强度，进而提高制品的整体力学性能和耐磨性能。本试验采用高效减水剂。
1。2实验内容
透水性混凝土与普通密实的混凝土相比，本身的抗压强度与抗折强度都较低，因此可以说透水性混凝土的强度和透水性是一对矛盾。本研究的透水性混凝土以小粒径石子作骨料配制无砂或少砂多孔混凝士，研究各参数对混凝土力学，透水性能及抗冻性能等的影响。
1．2．1配合比参数的确定
影响透水性混凝土的技术性能的因素有透水方式、材料密度、原材料性能，配合比、成型方法和养护条件等。而对于透水混凝土来说，强度和透水性是N-立的，在配合比设计时必须综合考虑。
1．2．2水灰}L(w／C)的选择
水灰比既影响透水性混凝土的强度，又影响其透水性，对特定的菜一骨料有一最佳水灰比。当水灰比小于这一最佳值时，水泥浆过于干稠，混凝土拌和物的和易性太差，水泥浆体不能充分包裹集料表面，不利于透水性混凝土强度的提高；反之，水灰比过大，水泥浆可能把透水孔隙部分全部堵死，既不利于透水，也不利于强度的提高，具有代表性的水灰比介于0．25～0．35之间。
1．2．3用水量的选择
透水性混凝土和易性较差，无需坍落度测试，只要目测判断所有集料颗粒表面均形成平滑的水泥浆包裹层，而且包裹层有光泽，不流淌就可以了。对于普通集料来说，一般用水量为80kg／m3～120Rg／m3，对于透水性混凝土的实际用水量应根据其透水性及强度由实验确定。
1．2．4集灰比(G／C)的选择
水泥用量一定时，增大集灰比，集料颗粒周围包裹的水泥浆厚度减薄，增加了孔隙率，但透水性混凝土的强度减小；相反集灰比减小，集料周围的水泥浆层厚度增大，透水性混凝土的强度提高，但孔隙率减小，透水性能下降。另外，小粒径集料具有较大比表面积，为保持水泥浆体的合．理厚度，小粒径集料的集灰比适当比大粒径的小一些。通常透水性混凝土的集灰比在3～6之间。
1．2．5集料用量
lm3透水性混凝土的所用集料总量取集料的紧密堆积密度的数值，大致在1200kg／m3～1800k．g／m3。其中主要是粗集料，细集料应控制在20％以内。
1．2。6水泥用量
根据集料的单位体积空隙率，胶凝材料在集料内的填充率一般为25％～50％，再根据水泥密度定出水泥用量。
1．3实验方法
1．3．1实验装置
本研究的透水性能测试采用日本最近提出的《(固定水位透水测定法》来确定透水系数。其装置如图l所示。该装置采用高度为H(mm)，断面积为A(mm2)的圆柱形试件，上部密封连接透明的圆柱形套筒，并在套筒的上部设一流出口。将其放入一个水槽中，水槽的上部设出水口。水槽出水口至套筒出水口之间的距离为水位差h。试验前将试件充分饱水，将水槽中充满水，直至水从出水口流出；从套筒上部不断给水，使试件上部水位高度保持不变，测定从水槽出水口流出的水量Q(mm3)和出水时间At(s)，则透水系数T按下式计算；
1．3．2其他技术要点
(1)搅拌。
透水性混凝土拌和物中水泥浆稠度较大，且数量较少，为了保证水泥浆能够均匀的包裹在集料上，宜采用强制式搅拌机，搅拌时间为2min～4min。其投料次序采用水泥裹石法，其工艺流程如图2所示。采用这种方法，预拌水量(w．)为总用水量的8％～10％。这项技术要注意控制W．，W，太少石子预湿不完全，下一步加水泥拌和时，形成不了包裹石子表面的水泥浆壳，W．太多则形成的浆壳很稀，易被第二次加水搅拌时冲刷破坏，所以要控制好W，和两次搅拌时间。
(2)养护。
透水性混凝土由于存在大量孔洞，易失水，干燥很快，所以在养护过程中保湿养护非常重要。尤其是早期养护，要注意避免混凝土中水分大量蒸发，所以在试件装模后应用塑料在及时覆盖，并在拆模后养护时保持养护室内的湿度。
2试验结果
2．1配合比
影响透水混凝土的技术性能的因素有透水方式、材料密度、原材料性能、配合比、成型方法和养护条件等：而对于透水混凝土来说，强度和透水性是对立的，在配合比设计时必须综合考虑。表l列出了透水混凝土配合比设计中的各组参数。
计算所得配合比如表2所示。
2．2实验得出各项性能指标
2．2．1透水混凝土抗压强度的测定本实验配制的透水混凝土属于低强混凝土。其抗压强度的测定方法与普通低强混凝土的澳日定方法完全相同，具体操作参照GB／TS008 1-2002标准方法进行。透水混凝土的抗压强度试验结果如表3所示。
从表-3可以看出，基层混凝土的抗压强度值普遍偏低，其中A组和B组并不能满足设计要求的l 5MPa，这主要是因为基层混凝土内部孔隙较多。
2．2．2透水混凝土千体积密度的测定试件在养护室中养护28天以后，将试件烘干恒重，测量它的千体积密度。测量方法如下。
①用天平称量试件质量m(精确至0．tg)。
②用游标卡尺测量试件尺寸。每个需要测量的尺寸要测三处，各取其平均值为试件长、宽、高的尺寸(精确至0．1ram)。
③根据上述几何尺寸计算出试件体积V0(cIn3)，
④试验结果按下式计算：
pod=m／Vo
以三个试件的结果的算术平均值作为测试结果，各次结果的误差不得大于0．02kg／m3。测量结果如表4所示。
由表4可以发现，A—E组的千体积密度逐渐增大，这是因为其体积填充率和水灰比逐渐增大。但各组的体积密度均在ITOOksr／m3—2200kg／m3范围内。
2．2．3透水系数的测定
测定透水系数T，结果如表5所示。
由表5可见，A—E组的连通孔隙率逐渐减小，同时透水系数也逐渐减小。这是因为透水性混凝土主要依赖于混凝土内部的连通孔隙来透水，所以连通孔隙率越大，透水系数越大，透水性也就越好。
3结语
由于透水混凝土内部存在较多的孔隙，采用常规的材料很难达到较高的强度，在制备时尽量选用高强度等级的水泥以提高混凝土强度。另外还发现，随着填充率的增大、粉煤灰和砂掺量的增加，混凝土的强度增大，干体积密度增大，连通孔隙率减小，透水系数减小。通过本试验数据可以看出，填充率为50％～60％，粉煤灰掺量为lO％～20％，砂掺量为0～8％时混凝土综合性能最佳。
实验结果可以看出，透水混凝土是一种有价值的新型建筑材料。用其配制透水路面砖既可以应用在人行路、广场、停车场、公园、小区、体育场内，也可以应用在地下水排放工程、降低水压工程上。
参考文献
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