【摘要】：無砂透水混凝土具有與普通混凝土所不同的特點:容重小、水的毛細現象不顯著、透水性大，水泥用量小、施工簡單等，因此這種新型的建筑材料的優越性不斷為人所知，并在道路領域逐漸得到應用。
　　【關鍵詞】：無砂；透水混凝土；市政工程
　　1.引言
　　透水混凝土的特點是采用單粒極粗骨料作為骨架，水泥凈漿或加入少量細骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結層，形成骨架――孔隙結構的多孔混凝土材料，由于集料級配特殊，形成了蜂窩狀結構，或稱為米花糖結構。透水混凝土是粗骨料顆粒間通過硬化的水泥漿薄層膠結而成的多孔堆聚結構，內部含有較多的孔隙，且多為直徑超過1mm的大孔，因此具有良好的透水性，但同時強度比普通混凝土低。另外，由于原料的特性，透水混凝土制品的表面都相當粗糙。
　　2.透水混凝土的優點
　　2.1當集中降雨時能減輕城市排水設施的負擔，防止河流泛濫和水體污染。
　　2.2能使雨水迅速滲入地下，還原地下水，保持土壤濕度。
　　2.3防止路面積水，夜間不反光，增加路面安全性和通行舒適性。
　　2.4調節城市空間的溫度和濕度，改善城市熱循環，緩解熱島效應。
　　2.5大孔隙率能降低車輛行駛時的路面噪音，創造舒適的交通環境。
　　2.6大量的空隙能吸附城市污染物（如粉塵），減少揚塵污染。
　　2.7易于維護，空隙不會破損、不易堵塞。
　　3.無砂透水混凝土的配置
　　利用數理統計所提出的正交試驗方法,對透水磚的配比及性能的試驗方案進行研究,找出強度、透水性與配比關系。目前透水性混凝土的最佳水灰比通常介于0．25～0．35之間。
　　3.1原材料
　　水泥:普通硅酸鹽水泥,強度等級為42．5。
　　骨料:采用人工碎石,粒徑選用2．5～5．0mm,5．0～10．0mm,5．0～15．0mm的單一粒級。
　　拌合及養護用水:自來水。
　　3.2試驗方法
　　將碎石、粉體粘結劑裝入攪拌機，攪拌30s，再加入水泥、防凍劑，邊加水邊攪拌，攪拌2min～4min后出料。將混合料裝入試模中，分層插搗成型試件。標準條件下養護7d后，改為自然養護，至28d時測其抗壓強度、抗折強度、透水系數和孔隙率。成型方法、養護條件和骨料的形狀會對無砂混凝土的強度、透水系數和孔隙率產生很大的影響。
　　3.2.1試塊制備
　　每組制備5個試件,每個試件一次加壓成型,成型壓力為2MPa。成型后表面覆蓋塑料薄膜以防止水分散失,經24h后,拆模放入標準養護室養護28d。本次試件為250mm×250mm×60mm長方體(用于抗壓強度測試)和直徑100mm、高度200mm的圓柱體(用于透水系數測試)兩種。
　　3.2.2抗壓強度測試
　　參照規范《混凝土路面磚》JC/T446—2000測定試件的抗壓強度,受壓面積120mm×60mm,加載速率為0．3～0．5MPa/s,取5個試件的平均值。按我國道路場地設計規范,本研究的透水性混凝土路面磚標準塊規格尺寸的邊長/厚度=4117<5,所以不必考慮抗折強度。
　　3.2.3透水系數測試
　　目前,我國對透水性混凝土透水系數的測試主要有兩種方法。
　　一種是日本混凝土協會提出的“多孔混凝土性能試驗方法草案”。這種方法主要參考《土壤透水性試驗》,試驗時采用定水頭的方法。根據達西定律測量混凝土的透水系數。試驗時從透水套筒的上部注入水,水通過試件進入外套筒,最后從溢水口流出。在持續加水的情況下,當加入的水量與溢出的水量取得平衡時,用量筒計量通過混凝土的出水量,同時計量出水的時間,然后計算透水系數K1
　　K1=QL/(AH△t)
　　式中K1———透水性混凝土的透水系數,mm/s;
　　Q———測試時間段△t內透過混凝土的水量,mm3;
　　L———透水性混凝土試件的高度,mm;
　　A———透水性混凝土試件的面積,mm2;
　　H———水頭,mm;
　　△t———測試時間,s。
　　另一種方法是采用變水頭的方法,即從一定的水頭高度開始,以滲流速度V表示透水性混凝土的透水系數。試驗時,在透水套筒內注入一定高度的水,水通過混凝土試件從試件的下表面流出,通過測試試件表面水位下降一定高度所需的時間,計算透水系數K2:
　　K2=h/△t
　　式中K2———透水性混凝土的透水系數。mm/s;
　　H———水位變化高度,mm;
　　△t———測試時間,s。
　　3.2.4孔隙率和連通孔隙率測試
　　首先用卡尺測量并計算試件的外觀體積V1;將試件浸泡在水中使其飽和后,稱取試件在水中的重量W1;將試件從水中取出,控干內部吸入的水并擦干表面多余的水,待重量恒定后稱取試件在空氣中的重量W2;然后將試件在20℃±2℃、相對濕度60%的條件下自然放置24h,稱取試件在空氣中的重量W3;則透水性混凝土的總孔隙率P1和連通孔隙率P2分別為：
　　P1=[1-(W3-W1)/V1]×100%
　　P2=[1-(W2-W1)/V1]×100%
　　4.無砂混凝土施工
　　4.1將碎石、粉體粘結劑裝入攪拌機，攪拌30s，再加入水泥、邊加水邊攪拌，攪拌2min～4min后出料。
　　4.2工藝流程
　　基層整平→鋪設墊層→鋪設砂濾層→支模板→預設膨脹縫→澆筑基層混凝土→鋪設面層→覆膜養護
　　4.3施工方法
　　4.3.1地基整平：嚴格核對標高，檢驗基礎平整情況。對平整后的基礎碾壓密實，壓實后環刀取樣檢驗地基質量，密實系數≥0.93；
　　4.3.2鋪設墊層：按照施工圖要求鋪設級配碎石或砂卵石墊層，所須厚度隨承載要求而不同，根據厚度采用機械或機具碾壓密實，壓實系數按設計要求；
　　4.3.3鋪設砂濾層：在墊層上鋪設3mm厚中、粗砂濾層找平，適量灑水并壓路機或平板振搗器碾壓振搗密實；
　　4.3.4支模板：按標高和圖案設計要求支設模板，模板須保證強度要求和設計圖案線條要求，且模板上邊緣標高須與透水混凝土面層頂面標高一致；
　　4.3.5預設膨脹縫：當透水混凝土邊長大于6m時或施工面與其它材料相接處，應預設膨脹材料(在低于設計標高55mm處粘貼5mmn厚5Ommn寬的泡沫條)；
　　4.3.6嚴格按設計要求的強度配比拌制透水混凝土。外加劑及顏料應用電子稱，攪拌時間控制在3mmn為宜)；
　　4.3.7澆筑透水混凝土：用混凝土攤鋪機或平板振搗器振搗密實。面層必須與基層同步澆筑。間隔時間不得超過2小時，且基層混凝土在間隔期內應覆膜保水。面層混凝土用摩擦振動整平機振搗密實，孔隙較大部位用人工找平壓實。第一次澆筑完成后應與樣塊進行色彩對比，合格后方可繼續施工。由于為干硬性混凝土，宜在夜間施工，避免水分損失較大；
　　4.3.8表面露骨料預處理：當面層為露骨料透水混凝土時，應在攤鋪結束半小時內采用表面處理劑做預處理，隨即覆膜養護。預處理后6-8小時(根據養護溫度和濕度等因素確定)做表面加工，實現露骨料效果，然后繼續覆膜養護；
　　4.3.9覆膜、養護：面層混凝土攤鋪完成后方應進行覆膜并結合澆水養護。養護應在混凝土成型3Ommn后進行，養護時間宜為7d；
　　5.結束語
　　透水混凝土之所以滲水透氣，在于其“沙其瑪”般的截面結構，水氣通過孔隙滲透。透水混凝土通過膠結料拌合，混凝土顆粒飽和粘結，留有蜂窩樣的孔隙，下雨時雨水滲下去，晴天時土壤中水氣“跑”上來，地表與空氣形成熱量與水分交換，可降低地表溫度，增加濕度，調節氣候。這樣就避免了封閉性混凝土施工造成的地下水位下降、熱島效應等“城市病”。
　　參考文獻:
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