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【作者机构】 中太建设集团股份有限公司
【来 源】 《四川水泥》 2017年第7期P321页【分 类 号】 G322
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【关 键 字】 透水混凝土 性能研究 前景展望
【摘 要】 随着建筑行业的不断发展,新材料、新设备、新工艺、新技术也不断出现并且应用于工程实践中,新型的建筑材料逐渐的取代了传统材料并在使用过程中展现了良好的性能.透水混凝土相比于传统的混凝土材料来说具有良好的透水性和透气性,在欧美、日本等发达国家中广泛应用于道路面层施工.本文对透水混凝土应用前景进行了展望,对其性能和特点进行了研究.
一、前言
透水混凝土又称生态混凝土，是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料， 由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构， 故具有透气、透水和重量轻的特点。搅拌过程所需要使用的工艺比较复杂且要求比较高，制作完成的透水混凝土具有连续密集的孔隙。具有透水性，在抗压系数、抗折强度和密度上都有着明显的提升，相比于传统的混凝土材料有着一系列优良的性能。本文对透水混凝土进行分析，并根据透水混凝土的特性进行了相关研究，对工作当中出现的问题也提出了意见。
二、研究概述
早在一个世纪以前关于透水混凝土的研究和应用就已经出现了，最早是在英国的一项建筑工程当中由于细骨料的缺少从而进行了开发和研究，从而首次出现了不含细骨料的混凝土也就是后来的透水混凝土。美国对于透水混凝土的研究可以追溯到上世纪六十年代，当时南伊利诺伊大学的教授针对透水混凝土与普通混凝土的配比和特性进行了一系列的对比并对其在道路铺设当中的实际使用情况进行了详细的阐述。针对透水性混凝土的力学特性以及抗压性能进行了分析，对于使用过程中可能受到的影响及变化情况进行了详细的阐述。在日本对于透水混凝土的研究开始于上世纪七十年代，当时是为了解决因抽取地下水而引起地基下沉等问题而开始的，本着“雨水的地下还原政策”对透水混凝土的应用进行了研究。在八十年代后期利用高分子材料的引用进行了创新和改进并申请了国际专利，在政府的大力推广下对于透水混凝土的应用已经成了普遍现象。我国对于透水混凝土的研究比较晚，但是也在研究和应用上取得了一定的成绩。在进行试验的过程中创新性的加入硅粉等材料成功的使得透水混凝土的结构产生了改变并提高了抗压强度和抗折强度，在渗透性、抗磨损、耐久性上也有了明显的改进。在我国的许多工程上透水混凝土已经得到了充分的利用，在北京奥林匹克公园和上海世博园区等很多实际工程中透水混凝土成为了建筑的首选材料。不但拥有良好的透水性还对外观有着美化的作用，目前透水混凝土的应用已经成为了建筑行业的研究和应用的热点。在生态环境的改造中也起到了重要的作用在对城市污水的处理上有着明显的效果，目前还在积极的研究应用当中。
与普通的混凝土相比，透水混凝土展现了许多不可超越的优良性能，其透气性和透水性都是传统混凝土所不能比拟的，另外透水混凝土还具有吸声降噪的作用，并且能够有效的净化水体，对地表土壤的生态环境也有着一定的改善作用，还能够在一定程度上缓解地表径流和城市建设过程中出现的热岛效应。透水混凝土已经成功地应用在了城市基础建设和园林景观建设等多个领域当中，对于社会经济的发展和生态环境的保护提供了良好的促进效果。之前我国对于透水混凝土的重视程度还不够，随着社会经济的发展和对于生态环境的重视提高，对透水混凝土的研究与应用已经成为了建筑行业的热点话题，并且已经取得了一定的成果。针对目前的状况还需要对透水混凝土的性能和工作特点进行深入的研究，并结合实际应用的案例进行改进和创新。
三、性能研究
1、力学性能
透水混凝土在特定的配比配以特定的调配工艺进行制作之后具有了特定的骨架孔隙结构，水泥浆体对骨料接触面积和接触点都减少了混凝土内部的结合能力有了明显的影响。在力学性能上与普通的混凝土有很大的不同，为了能够了解并改善透水混凝土的力学性能，相关的专家学者进行了长期的研究和探索。有研究表明透水混凝土孔隙率、透水系数与抗压强度会因为骨料的性能和规格的变化而产生变化，其透水性也会受到减水剂、硅灰及聚合物乳液等外加剂的配比变化而产生相对较大的变化。
2、抗疲劳性能
透水混凝土在道路工程当中应用比较广泛，通常会作为路面和路基铺设的主要原料，在石油的过程中需要承担车辆和行人的碾压和负荷，因此其疲劳性能成为了研究当中是十分重要的一个方面。对于透水混凝土的疲劳特性的研究方法目前出现了许多种，限元模型是比较典型的一种，利用应力和强度的比值作为混凝土疲劳指数的判断参数进行评定，发现特定区域的应力集中现象会影响透水混凝土的使用寿命使之出现脱落现象影响使用效果。另外还有研究发现沥青层也对透水混凝土的疲劳性能有着重要的影响作用。
3、排水性能
作为透水混凝土，顾名思义，排水性能无疑是透水混凝土最为重要的性能之一，也是其应用于道路工程当中重要的一个性能。在降雨时，雨水能够通过透水混凝土的表面渗透到道路结构的内部，并透过透水性混凝土的孔隙渗透到土层当中，有效防止路面积水,降低下雨对于路面的影响,并且改善城市水资源系统的循环过程。车辆行驶过程中能够与路面进行直接接触降低了雨水对路面的影响，保证了行车的安全。对于透水混凝土材料的渗透系数的研究目前较为成熟的就是利用定水位试验方法来进行测定，能够发现孔隙率与渗透效果有着明显的联系，随着空隙率的增大，其抗压强度会逐渐降低。
4、吸声降噪性
透水混凝土在内部结构上具有连续密集的孔隙，因此会对声波产生一定的消耗作用，一部分声波会由于混凝土表面的反射作用反射到空气中，另一部分会通过混凝土内部的空隙进行传播，而经过一系列的摩擦又会被消耗掉。这样一来就对声波产生了有效的吸收作用，降低了噪音污染。经过研究发现透水混凝土的吸声效果会受到材料配比的影响，因为材料配比会影响透水混凝土的孔隙率。孔隙率的增大会使透水混凝土吸声系数逐步增加。
四、结束语
透水混凝土相比于普通的混凝土展现出了许多独特的优良性能，在欧美和一些发达国家已经得到了广泛的应用，对于其的研究也取得了一些成绩。我国对于透水混凝土的研究还在初步阶段，相关的研究和进展还不够成熟，另外对于其性能的研究还有待完善。对于透水混凝土的结构特性以及功能的影响因素还需要进行深入的研究，对其性能进行了解和改进，使之能够更广泛的应用于建筑行业当中。
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