透水地坪罩面劑，雙丙聚氨酯密封劑首選邦偉建材BW303，耐黃變性能好，使用進(jìn)口固化劑。

 徐德飛【作者機構(gòu)】 上海崇明水務(wù)局
【來    源】 《商品混凝土》 2017年第5期P44-46頁
【分 類 號】 TU528
【分類導(dǎo)航】 工業(yè)技術(shù)->建筑科學(xué)->建筑材料->非金屬材料->混凝土及混凝土制品
【關(guān) 鍵 字】 透水混凝土　　配合比　　尺寸效應(yīng)　　力學(xué)性能

【摘    要】 根據(jù)透水混凝土的結(jié)構(gòu)特征，本文對其配制參數(shù)和配合比計算方法進(jìn)行了研究，驗證了以總孔隙率為第一設(shè)計參數(shù)，抗壓強度為第二參數(shù)的配合比設(shè)計方法。試驗證明：采用該方法制備的透水混凝土具有良好的透水性和強度，基本能夠達(dá)到最初的設(shè)計要求。研究了骨料粒徑、孔隙率和尺寸效應(yīng)對透水混凝土力學(xué)性能的影響，為透水混凝土工程應(yīng)用提供技術(shù)支持。

隨著城市化進(jìn)程的加快，人們對城市環(huán)境和舒適度的要求越來越高，作為生態(tài)環(huán)境友好型混凝土之一的透水混凝土也逐漸成為人們關(guān)注的熱點之一[1]。與傳統(tǒng)混凝土相比，透水混凝土最大的特點是具有大量的連通孔隙，具有非常好的透氣性和透水性，將這種混凝土用于廣場、人行道路的鋪設(shè)，既能擴大城市的透水、透氣面積，增加行人、行車的舒適性和安全性，又能減少交通噪聲，對調(diào)節(jié)城市空氣的溫度和濕度、維持地下土壤的水位和生態(tài)平衡具有重要作用。透水混凝土的配合比設(shè)計及施工工藝與普通混凝土不同，就其工程應(yīng)用而言，要求既要有足夠的強度，又要有良好的透水性。透水混凝土的研究和應(yīng)用，始于 50 年代初，但由于其抗折、抗壓強度較低，會在工程應(yīng)用中出現(xiàn)各種問題，如承載能力差，粗骨料之間粘結(jié)力小，抗凍融性能以及孔穴堵塞等問題，致使透水混凝土的大面積應(yīng)用還需做大量工作。

本文驗證了以總孔隙率為第一設(shè)計參數(shù)，抗壓強度為第二參數(shù)的配合比設(shè)計方法[2-3]，研究了孔隙率與透水混凝土力學(xué)性能之間的關(guān)系。

1 原材料與試驗方法

1.1 原材料

（1）本試驗采用鉆牌 P·O42.5 水泥，需水量比和細(xì)度分別為 90% 和 8% 的Ⅰ級粉煤灰。

（2）4.75～9.5mm、9.5～19.0mm 單粒級石灰?guī)r碎石，性能指標(biāo)如表 1 所示，采用減水率 33% 的聚羧酸減水劑。

（3）砂：天然河砂，Ⅱ區(qū)粗砂，性能指標(biāo)見表 2。

（4）拌合水：自來水。

1.2 試驗方法

（1）根據(jù)透水混凝土的結(jié)構(gòu)特征，本文試驗將采用重慶大學(xué)王智教授等人提出的以總孔隙率為第一設(shè)計參數(shù)，抗壓強度為第二參數(shù)的配合比設(shè)計方法。同時本試驗采用人工壓制成型，確定水灰比為 0.35。由此計算出的不同孔隙率的透水混凝土配合比如表 3 所示。

（2）測試兩種粒徑不同孔隙率的透水混凝土 28 天抗折、抗壓強度及劈裂強度[4]，分析比較骨料粒徑和孔隙率對透水混凝土力學(xué)性能的影響。

（3）對不同孔隙率（5%，10%，20%）、不同骨料粒徑（4.75～9.5mm，9.5～19.0mm）的透水混凝土 100mm、150mm 和 200mm 立方試塊尺寸效應(yīng)進(jìn)行試驗研究。分析其中某一變量對透水混凝土力學(xué)性質(zhì)的影響以及試件尺寸引起的力學(xué)性能的變化。

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 實測孔隙率與目標(biāo)孔隙率對比

透水混凝土的透水性大小取決于有效孔隙率的大小，本試驗中所測得的孔隙率均為有效孔隙率，即為實測孔隙率。為了檢測本實驗中配合比設(shè)計方法的可行性，以及骨料粒徑對孔隙率的影響。取 w/c=0.35，目標(biāo)孔隙率為 5%、10%、20% 進(jìn)行對照試驗。如表 4 所示。

從表 4 可以看出：目標(biāo)孔隙率為 5% 和 10% 配制的透水混凝土，實測孔隙率與目標(biāo)孔隙率很接近。但目標(biāo)孔隙率為20%，實測為 15%，相差較大，所以將孔隙率 15% 作為之后數(shù)據(jù)分析。

2.2 透水混凝土透水性展示

圖 1 是兩種不同粒徑骨料，孔隙率為 15% 的透水性展示，由圖可以看出，透水混凝土透水性能很好，水從不同孔道流出，在混凝土表面沒有積水。

2.3 孔隙率與骨料粒徑及 28 天力學(xué)強度的關(guān)系

不同骨料粒徑配制的不同孔隙率的透水混凝土 28 天抗折、抗壓強度分別如圖 2、圖 3 所示，由圖可以看出，無論對于哪種粒徑配制的透水混凝土，隨著目標(biāo)孔隙率的增大，透水混凝土 28 天抗折、抗壓強度隨之下降。

對于粒徑 4.75～9.5mm 骨料配制的透水混凝土，當(dāng)孔隙率由 5% 增加到 10% 時，混凝土 28 天抗折強度下降 26%，抗壓強度下降 32%；當(dāng)孔隙率由 10% 增加到 20% 時，混凝土 28 天抗折強度下降 21%，抗壓強度下降 51%。對于粒徑 9.5～19mm 骨料配制的透水混凝土，當(dāng)孔隙率由 5% 增加到 10% 時，混凝土 28 天抗折強度下降 57%，抗壓強度下降46%；當(dāng)孔隙率由 10% 增加到 20% 時，混凝土 28 天抗折強度下降 10%，抗壓強度下降 14%。

對于小粒徑的骨料而言，水泥與骨料膠結(jié)面強度起關(guān)鍵性作用，隨著孔隙率的增加，水泥用量減少，膠結(jié)能力下降，混凝土強度下降。對于大粒徑骨料配制的透水混凝土，當(dāng)孔隙率由 10% 增加到 20% 時，混凝土 28 天抗折強度、抗壓強度變化不大，這是由于當(dāng)孔隙率較大時，骨料強度對混凝土強度也會產(chǎn)生影響。

2.4 尺寸效應(yīng)對透水混凝土力學(xué)性能的影響

粒徑為 4.75～9.5mm 和 9.5～19mm 骨料配制的不同尺寸、不同孔隙率的透水混凝土 28 天立方抗壓強度分別如圖4、圖 5 所示。粒徑為 4.75～9.5mm 和 9.5～19mm 骨料配制的不同尺寸、不同孔隙率的透水混凝土 28 天劈裂強度如圖6、圖 7 所示。

對于粒徑為 4.75～9.5mm 配制的透水混凝土，隨著尺寸的增大，混凝土立方抗壓強度呈下降趨勢。對于孔隙率為 5%、10%、20% 的透水混凝土，當(dāng)尺寸由 100mm 增加到150mm 時，其立方抗壓強度略有所下降，但當(dāng)尺寸增加到200mm 時，透水混凝土立方強度下降 20% 左右。對于粒徑為9.5～19mm 配制的透水混凝土，當(dāng)孔隙率為 5% 時，隨著尺寸的增大，混凝土強度呈下降趨勢。當(dāng)尺寸由 100mm 增加到150mm 時，其立方抗壓強度下降 20%，當(dāng)尺寸由 150mm 增加到 200mm 時，透水混凝土立方強度也下降 20% 左右。當(dāng)孔隙率為 10%、20% 時，隨著尺寸的增大，混凝土強度呈下降趨勢，但下降幅度不大。

可以看出對于小粒徑骨料配制的透水混凝土，尺寸效應(yīng)對不同孔隙率的混凝土強度均有較明顯的影響，對于大粒徑骨料，尺寸效應(yīng)對低孔隙率的混凝土強度影響較大。

無論對于哪種粒徑配制的透水混凝土，隨著尺寸的增大，混凝土劈裂強度呈下降趨勢。對于粒徑為 4.75～9.5mm配制的孔隙率為 5% 的透水混凝土，當(dāng)尺寸由 100mm 增加為200mm 時，其劈裂強度下降 33%，對于孔隙率為 20% 的透水混凝土，當(dāng)尺寸由 100mm 增加為 200mm 時，其劈裂強度下降 26%。對于粒徑為 9.5～19mm 配制的孔隙率為 5% 的透水混凝土，當(dāng)尺寸由 100mm 增加為 200mm 時，其劈裂強度下降 38%，對于孔隙率為 20% 的透水混凝土，當(dāng)尺寸由 100mm增加為 200mm 時，其劈裂強度下降 72%。由此可以看出尺寸效應(yīng)對大粒徑骨料配制的大孔隙率透水混凝土劈裂強度影響更大。

3 結(jié)論

（1）根據(jù)以總孔隙率為第一設(shè)計參數(shù)，抗壓強度為第二參數(shù)的配合比設(shè)計方法獲得的實測孔隙率與目標(biāo)孔隙率基本一致，說明了本試驗采用的配合比設(shè)計方法的合理性。

（2）無論對于哪種粒徑配制的透水混凝土，隨著目標(biāo)孔隙率的增大，透水混凝土 28 天抗折、抗壓強度隨之下降。對于小粒徑的骨料而言，水泥與骨料膠結(jié)面強度起關(guān)鍵性作用，隨著孔隙率的增加，水泥用量減少，膠結(jié)能力下降，混凝土強度下降。對于大粒徑骨料配制的透水混凝土。

（3）隨著尺寸的增大，透水混凝土立方抗壓強度、劈裂強度呈下降趨勢。小粒徑骨料配制的透水混凝土，尺寸效應(yīng)對不同孔隙率的混凝土強度均有較明顯的影響，對于大粒徑骨料，尺寸效應(yīng)對低孔隙率的混凝土強度影響較大。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張朝輝，王沁芳，楊娟．透水混凝土強度和透水性影響因素研究[J]．混凝土，2008(3)∶ 7-9．

[2] 張朝輝，王沁芳，楊娟，等．透水混凝土配合比研究與設(shè)計[J]．混凝土，2008(6)∶ 120-122．

[3] 王智，錢覺時，張朝輝，等．多孔混凝土配合比設(shè)計方法初探[J]．重慶建筑大學(xué)學(xué)報，2008(6)∶ 124-127．

[4] GB/T 50081—2002．普通混凝土力學(xué)性能試驗方法標(biāo)準(zhǔn)[S]．