透水性混泥土各种参数研究

重庆市先强建材有限公司于2013-05-07注册成立，公司地址：重庆市大渡口区八桥镇公民村六社主要经营生产、销售：水泥砖、水泥砌块、加气混凝土砖、混凝土空心砖、混凝土实心砖；销售：建筑材料（不含危险化学品）、水泥配砖、标砖、空心砖、路面砖、路缘砖、井盖、保温砖、石子、矿石粉（国家有专项管理规定的除外）、河沙、水泥、五金、化工产品及原料（不含危险化学品及易制毒化学物品）。

     透水性混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔性混凝土材料，混凝土实心砖有时也掺入少量细骨料。由于透水性混凝土透水，透气和重量轻等特点，在绿色生态混凝土[1 ] 、透水性路面 材料[2 ] ，水工建筑和排水系统反滤层[3 ]等方面有重要用途。随着环境问题日益得到人们重视，透水性混凝土材料的特殊功能越来越引起人们的兴趣，然而采用通常方法制作透水性混凝土 ，在保证一定透水性情况下其强度通常不超过20MPa[4 ，5 ] ，这严重影响了透水性混凝土的应用范围。

1 .透水性混凝土的结构模型和破坏特征

    透水性混凝土可以看作由三部分组成，即粗骨料形成的骨架、水泥浆体形成的胶结层及它们之间的孔隙。按照密实程度的不同，透水性混凝土可以用以下五种模型来表示[6 ] 。如表1 所 示，当透水性混凝土处于第二类小孔状态时是比较理想的，此时水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料表面，作为骨料之间的胶结层，形成骨架———孔隙结构。作为骨架的粗 骨料和作为胶结薄层的水泥浆紧密相连，它们之间的孔隙也是连通的，此时的透水性混凝土具有较好的透水性，也可以得到相对较高的强度。当处于密实或毛细孔状态时，接近于普通混凝土 ，具有较高强度，但是没有形成可以透水的孔隙：当处于第一类小孔状态时，虽然形成了孔隙，但是由于孔隙不连通，也不能有很好的透水性：而当处于大孔状态时，由于胶结材料太少且不 连续而不能有较好的强度。

2.试验方案

(1)试件成型

    试验采用原材料为: 河北唐山“盾石”牌P ·O 42.5R 水泥：卵石连续粒级及单粒级，碎石连续粒级及单粒级：河砂，中砂，细度模数2.5 ：自来水：高效减水剂。试验时先把除水之外 的其他材料干拌约30s ， 混合均匀，然后加入水及高效减水剂，搅拌约90s。观察发现水泥浆在骨料颗粒表面包裹均匀后停止搅拌。成型后适当振捣，不过不欠，确保混凝土组成均匀，性能 稳定。

(2)配合比设计

    目前透水性混凝土的配合比设计还没有成熟的计算方法，根据透水性混凝土理想模型的结构特点， 可以认为透水性混凝土的外观体积由骨料堆积而成， 混凝土所需的水泥浆以能够包裹 粗骨料表面，形成一定厚度的胶结层和在骨料之间形成连通的孔隙为宜。通常透水性混凝土的水灰比介于0.25～0.40 之间， 水泥用量在250kg/ m3～350kg/ m3 范围内。

（3）透水系数

    引自日本混凝土协会的测试方法进行改进，如图1 所示。试验时，将养护至龄期的混凝土试块置于透水套筒中，采用一定胶结材料保证试块和套筒四周紧密接触不透水。 此时从透水套筒上部注水，水通过透水性混凝土然后进入定位水桶，然后从出水管排出。当注入的水量和从出水管排出的水量达到平衡状态后，启动秒表，同时计量从水管排出的水量，并测 量当时的水温，通过公式(1) 可计算得透水性混凝土的透水系数。

透水性混凝土材料具有绿色、环保等特点，可应用于人行道、停车场、透水性路面、土工结构排水系统反滤层等，有很好的发展前景，但因强度低影响了其应用范围。混凝土实心砖对透水性混凝 土材料进行了试验研究，讨论了影响透水性混凝土材料强度和渗透性的因素，提出了增强透水性混凝土材料强度的措施。研究认为，水灰比、粗骨料的种类和级配、矿物掺合料以及其它增强 材料是影响透水性混凝土材料强度的主要原因，并对这些因素对强度的影响进行了定量分析。试验还对透水性混凝土材料的渗透性进行了测试。根据试验结果推荐的原材料、配比和试验方法 ，可以得到强度达到30MPa ，渗透性在1mm/ s 以上的透水性混凝土，满足一般工程需要。