第３６卷第６期 ２０１０年１２月 四川建筑科学研究 Ｓｉｅｈｕａｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９５
透水混凝土物理力学性能试验研究
付立彬 ，付晓彦 ，付培江。，刘明堂 （１．黄河科技学院工学院，河南郑州４５０００６； ２．郑州市财政局投资评审中心，河南郑州４５０００６； ３．中国建筑第二工程局国际工程事业部，北京１０００５４； ４．华北水利水电学院信息工程学院，河南郑州４５００１ １）
摘要：针对透水混凝土的抗压强度与抗折强度、劈裂强度之间的相关性，以及孔隙率对它们的影响和无砂透水混凝土与普 通混凝土的收缩性能进行了试验研究；对透水混凝土与普通混凝土破坏的不同之处和对无砂透水混凝土与普通混凝土的收 缩特性进行了分析。 关键词：透水混凝土；孔隙率；强度变化关系；塑性和硬化收缩 中图分类号：ＴＵ３１７．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８—１９３３（２０１０）０６—１９５—０５
Ａｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ＦＵ Ｌｉｂｉｎ ，ＦＵ Ｘｉａｏｙａｎ ，ＦＵ Ｐｅｉｊｉａｎｇ ，ＬＩＵ Ｍｉｎｇｔａｎｇ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｎｇｈｅ Ｓ＆Ｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００６，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ Ｓｙｎｄｉｃ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ Ｆｉｎａｎｃｅ Ｂｕｒｅａｕ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００６，Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃａｒｅｅｒ Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｓｅｃｏｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂｕｒｅａｕ ＬＴＤ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００５４，Ｃｈｉｎａ； ４．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１ １， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｔｕｄｉｅｓ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｓｐｌｉｎｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ｏｎ ｔｈｅｓｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｈｒｏｕｇｈ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｓｔｕｄｉｅｓ ｎｏ—ｆｉｎｅｓ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｃｒｅｔｅ’Ｓ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．Ｉｔ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｄｉｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｒｄｉｎａｒｙ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ａｎｄ ｎｏ—ｆｉｎｅｓ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ａｎｄ ｃｏｍｍｏｎ ｃｏｎｃｒｅｔｅ’Ｓ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ；ｐｏｒｏｓｉｔｙ；ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｃｈａｎｇｅ；ｐｌａｓｔｉｃ ａｎｄ ｈａｒｄｅｎｅｄ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ
透水混凝土的配合比设计及试验
摘 要：针对目前透水混凝土进展中不足之处（孔隙率过大导致耐久性、强度、抗冻性较差），掺入新型外加剂胶粉、高性能粘度调节剂来解决这一问题。在胶凝材料中掺入胶粉、高性能粘度调节剂来替代目前所采用的高分子（树脂）作为凝材料大大降低透水混凝土成本。本文从①透水混凝土的原材料性能试验；②胶粉、高性能粘度调节剂不同掺量透水混凝土强度、工作性能试验；③透水混凝土的抗压、抗折强度及透水性试验三个方面进行试验。
关键词：透水混凝土，配合比，孔隙率，强度
一、引言
透水混凝土属于绿色环保材料，是由骨料、水泥和水拌制而成的一种具有连续孔径的混凝土。它既有一定的强度又有一定的透水性，在保证透水混凝土透水性的同时又要兼顾其强度，因此其强度不是很大，目前国内的透水性混凝土多用于人行道、自行车道、室外停车场等不需要高强度地面的场所。本实验针对透水混凝土材料的配制、配合比设计、透水系数、强度等方面进行了试验。
二、研究内容
2.1试验原材料分析
（1）水泥：透水混凝土的原料中对细骨料用量很少，甚至不用细骨料，因此透水混凝土基本是由水泥包裹粗骨料而成的结构。由于骨料的强度比混凝土的强度高出很多，所以试块的结构破坏一般产生在骨料界面间的水泥石层中，因此透水混凝土中的水泥要选用高强度、低混合材料掺量的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，本试验就近取材，采用华新（阳新）生产的P.O42.5水泥，性能见表Ⅰ
表1水泥性能指标 标准稠度用水量(mL) 初凝时间
（min） 终凝时间（min） 安定性 抗折强度（MPa） 抗压强度（MPa）
3d 28d 3d 28d
134 234 296 合格 6.0 8.7 30.1 50.7
（2）集料：透水混凝土的结构厚度和强度直接决定骨料粒径的选取，一般情况下骨料的粒径不可过大。大于20mm的骨料应控制在5%以内，最大粒径不宜超过25mm。为了兼顾混凝土的强度以及透水性，一般选用粒径较小的单一粒径作为粗骨料，本试验中石子为湖北阳新碎石，性能见表Ⅱ
透水混凝土技术介绍
透水混凝土又称多孔混凝土，其是由骨料、水泥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，也可称排水混凝土。
透水混凝土的特点是采用单粒极粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，形成骨架――孔隙结构的多孔混凝土材料，由于集料级配特殊，形成了蜂窝状结构，或称为米花糖结构。透水混凝土是粗骨料颗粒间通过硬化的水泥浆薄层胶结而成的多孔堆聚结构，内部含有较多的孔隙，且多为直径超过1 mm的大孔，因此具有良好的透水性，但同时强度比普通混凝土低。另外，由于原料的特性，透水混凝土制品的表面都相当粗糙。
透水混凝土的强度主要是依靠包裹在骨料表面的硬化的水泥浆体将骨料粘结而形成，另外同时还存在着骨料之间的嵌挤、机械咬合的作用。
透水混凝土路面随着社会经济的发展和城市建设的进程，现代城市的地表逐步被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖，与自然的土壤相比，现代化地表给城市带来一系列的问题，其主要表现为以下几个方面：
(1)不透水的路面阻碍了雨水的下渗，使得雨水对地下水的补充被阻断，再加上地下水的过度抽取，城市地面容易产生下沉。
(2)传统的密实路表面，轮胎噪声大。车辆高速行驶过程中，轮胎滚进时会将空气压入轮胎和路面间，待轮胎滚过，空气又会迅速膨胀而发出噪声，雨天这种噪声尤为明显，影响了居民的生活与工作。
(3)传统城市路面为不透水结构，雨水通过路表排除，泄流能力有限，当遇到大雨或暴雨时，雨水容易在路面汇集，大量集中在机动车和自行车道上，导致路面大范围积水。
(4)不透水路面使城市空气湿度降低，加速了城市热岛效应的形成。
(5)不透水路面是“死亡性地面”，会影响地面的生态系统，它使水生态无法正常循环，打破了城市生态系统的平衡，影响了植被的正常生长。 透水混凝土施工工艺流程：基层整平→铺设垫层→铺设砂滤层→支模板→预设膨胀缝→浇筑基层混凝土→铺设面层→覆膜养护→清洗密封。
绿色环保透水混凝土试验研究
【摘 要】透水混凝土作为一种环保型混凝土，在国内外受到越来越广泛的发展，本文通过设计不同的配合比，研究了透水混凝土的两大性能指标—抗压强度和透水性能，为高性能透水混凝土的研究开发提供理论参考。
【关键词】透水混凝土；骨料粒径；抗压强度；渗透系数
当今世界经济不断繁荣和发展，城市建设日新月异，迅猛发展。但是道路建设使得地表环境硬化，改变了人类居住的生态环境，大气蒸发循环受到影响，导致城市区域内空气湿度降低，气温升高。人们生活越来越感到不舒适，威胁着人类的健康。另外，地面硬化使雨水几乎无法对地下水进行补充，水资源流失将会导致逐年干旱，使沙尘暴愈加频繁。透水混凝土作为一种多孔混凝土，由于具有透水，透气和重量轻等特点，将其应用于广场、步行街道路的两侧和中央隔离带公园内道路以及停车场等地，对调节城市微气候、保持生态平衡能够起到良好的效果。本文通过改变骨料的粒径，研究了透水混凝土的两大性能指标—抗压强度和透水性能，为高性透水混凝土的研究开发提供理论参考。
1试验用原材料
通过对国内外研究成果的分析可以看出，大量研究均集中在骨料粒径为5-10mm，本次研究增加了2.5-5.0mm、10.0-20.0mm和16.0-31.5mm三种粒径的石子，依据规范要求，设计了四种不同骨料粒径的配合比，重点研究了骨料粒径对透水混凝土抗压强度和透
水性能的影响。
1.1 原材料选择
1.1.1 水泥：唐山六九水泥厂生产的六九牌p.o42.5水泥，其主要测试指标如表1.1所示；
1.1.2 骨料：选用了四种粒级的碎石，具体如表1.2所示；
1.1.3 水：自来水。
1.1.2 原材料用量确定
根据《透水水泥混凝土路面技术规程》（cjj/t135-2009）中主要参数的确定方法，以及前期研究中确定的最佳水灰比0.30，设定目标孔隙率为15%，得出了如表1.3所示的各种原材料的用量。
