淺析透水混凝土的應(yīng)用與前景

1、    淺析透水混凝土的應(yīng)用與前景    郎穎嫻彭燦摘 要：隨著城市化和工業(yè)化的發(fā)展，城市的地表多被鋼筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆蓋，與自然的土壤相比，普通的不透水透氣路面缺乏呼吸性、吸收熱量和滲透雨水的能力。隨之帶來(lái)的一系列環(huán)境問(wèn)題，日益影響著我們的生活環(huán)境。關(guān)鍵詞：透水混凝土；應(yīng)用；前景；優(yōu)勢(shì)1 透水混凝土的組成材料透水混凝土和普通混凝土的主要組成材料基本一致，為水、水泥、集料，但是透水混凝土所選用的集料及其配合比與普通混凝土有很的差別，透水混凝土不含細(xì)骨料，是由粗骨料表面包覆一薄層水泥砂漿相互粘結(jié)而形成空穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)。從而導(dǎo)致透水

2、混凝土與普通混凝土的結(jié)構(gòu)有較大差異，影響到透水混土的宏觀行為。1.1 水泥。一般選用42.5級(jí)以上硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，也可用礦渣水泥或快硬水泥，為了提高其強(qiáng)度，可摻入少量高活性混合材料，如硅灰等。1.2 骨料。骨料的級(jí)配是決定其強(qiáng)度和透水性的重要指標(biāo)，為了保證強(qiáng)度及良好的透水性能，粗骨料通常采用粒徑較小的單一粒級(jí)，如10-20mm。此外對(duì)骨料自身強(qiáng)度、顆粒形狀（針、片狀含量）、含泥量等也有相應(yīng)要求。1.3 外加劑。包括高效減水劑和增強(qiáng)劑，兩者的作用是在保持一定稠度或干濕度的前提下，提高顆粒的粘結(jié)強(qiáng)度，進(jìn)而提高透水性混凝土的整體力學(xué)性能和耐磨性能。1.4 拌和水。采用一般的潔凈的飲用水即

3、可，單方用水量可控制在80-120kg/m3。2 透水性混凝土的種類到目前為止，用于道路鋪裝和地面的透水性混凝土主要有三種類型。2.1 水泥透水性混凝土。這是以硅酸鹽類水泥為膠凝材料、采用單一粒級(jí)的粗骨料，不用或少用細(xì)骨料配制的無(wú)砂、多孔混凝土。該種混凝土一般采用較高強(qiáng)度的水泥，集灰比為3.0-4.0，水灰比為0.3-0.35?；炷涟韬衔镙^干硬，采用加壓振動(dòng)成形，形成具有連通孔隙的混凝土。硬化后的混凝土內(nèi)部通常含有20%左右的連通孔隙，相應(yīng)的表現(xiàn)密度低于普通混凝土，通常為1700-2200kg/m3?？箟簭?qiáng)度可達(dá)15-35mpa，抗折強(qiáng)度可達(dá)3-5mpa，透水系數(shù)為1-15mm/s。該種透水

4、性混凝土成本低，制作簡(jiǎn)單，可用于道路鋪筑及預(yù)制成品應(yīng)用。但由于含有較多的連通孔隙，其強(qiáng)度及耐磨性、抗凍性是工程應(yīng)用技術(shù)主要指標(biāo)。2.2 高分子透水性混凝土。這是采用單一粒級(jí)的粗骨料，以瀝青或高分子樹(shù)脂為膠結(jié)材料配制的透水性混凝土。與水泥透水性混凝土相比，該種混凝土強(qiáng)度較高，但成本也高。同時(shí)由于有機(jī)膠凝材料耐候性較差，在日光大氣因素作用下容易老化，其性能受溫度影響較大，尤其是溫度升高時(shí)，容易軟化流淌，使透水性受到影響。因此，在保證空隙的前提下，抗老化、熱穩(wěn)定性就是保證質(zhì)量的關(guān)鍵。2.3 燒結(jié)透水性制品。以廢棄的瓷磚、長(zhǎng)石、高嶺土、粘土等礦物的粒狀物和漿體拌合，壓制成坯體，經(jīng)高溫煅燒而成，具有多孔

5、結(jié)構(gòu)的塊體材料。該類透水性材料強(qiáng)度高，耐磨性好，耐久性優(yōu)良，但燒結(jié)過(guò)程需要消耗能量，成本較高，適用于用量較小的園林、廣場(chǎng)、景觀道路鋪裝部位。3 透水性混凝土的優(yōu)勢(shì)與普通混凝土相比，透水混凝土路面具有諸多生態(tài)方面的優(yōu)點(diǎn)。3.1 排水透水性。透水混凝土排水性和透水性好，能實(shí)現(xiàn)自由排水。自身多孔性，過(guò)濾效果佳，可明顯降低暴雨對(duì)城市水體的污染。3.2 補(bǔ)充地下水位。能夠使雨水迅速地滲入地表，還原為地下水，使地下水資源得到及時(shí)補(bǔ)充，保持土壤濕度，發(fā)揮透水性路基的“蓄水池”功能，改善城市地表植物和土壤微生物生存條件。3.3 環(huán)境效益。透水混凝土能調(diào)節(jié)城市地表空間的溫度、濕度、等氣候條件，能使地面與空氣進(jìn)行

6、熱量與濕度的交換。另外還具有吸聲降噪的特點(diǎn)，營(yíng)造適宜的城市生活環(huán)境。3.4 提高行車的安全性。透水混凝土能夠使雨水通過(guò)內(nèi)部孔隙迅速排走，而不會(huì)在表面形成水膜和徑流，防止了路面積水和夜間反光，提高車輛、行人的通行舒適性與安全性。3.5 美化環(huán)境。透水混凝土可以配合景觀利用水刷工藝露出骨料自然的顏色或著色，利用天然石，通過(guò)特殊方法形成景觀效果較好的水刷石鋪裝。4 透水混凝土的應(yīng)用前景目前，透水混凝土在市政建設(shè)中應(yīng)用較廣，在交通建設(shè)中開(kāi)始應(yīng)用，水利工程建設(shè)中尚未涉足。比較先進(jìn)的城市如北京就有了地方透水（磚、地坪）路面施工驗(yàn)收規(guī)范，透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)范，其它如上海、江蘇、浙江、山東等省份各有十幾

7、家企業(yè)開(kāi)始在市政工程中試用，從工藝設(shè)備、施工技術(shù)等多方面進(jìn)行研究推廣，全國(guó)開(kāi)展使用透水混凝土的施工企業(yè)已達(dá)上百家。我國(guó)各種道路占地至少10萬(wàn)平方公里、有大中小型水庫(kù)8.7058萬(wàn)座、流域面積大于1000平方公里的大型河流1.65萬(wàn)條，有大中小城市668座、僅前百名城市市區(qū)占地面積就約14966平方公里，還有其余568座小型城市、2000多個(gè)縣城、5萬(wàn)多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)駐地，城市硬化市區(qū)面積、公園道路鋪裝面積有多大可想而知！另外還有119827處大中小國(guó)家省市縣級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)。因此，透水混凝土在市政園林、城市道路、市區(qū)硬化、交通道路、水利工程上將有著廣泛的應(yīng)用前景。5 透水混凝土的發(fā)展方向由于透水性混凝土中

8、無(wú)細(xì)骨料，孔隙較大，導(dǎo)致其強(qiáng)度，耐久性等方面不及普通混凝土。因此，現(xiàn)階段的透水性混凝土還有一些需要完善的方面。5.1 力學(xué)性能。透水混凝土雖然具有良好的透水性，但其力學(xué)性能與普通混凝土相比有所下降，如何在保證其良好的透水性能基礎(chǔ)上增加其強(qiáng)度是下一步的研究重點(diǎn)。特別是對(duì)于用于道路工程的透水混凝土，無(wú)論在選材、施工、養(yǎng)護(hù)等方面都應(yīng)注意其合理性，并且考慮其耐久性。5.2 耐久性。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，透水混凝土的透水、排水性能會(huì)逐漸下降。其原因有二，一是透水性混凝土表面受到磨損后，粉塵化的水泥組分與雨水混合在一起，附著在混凝土內(nèi)部的孔隙中，阻塞了孔隙的連通；二是各種外來(lái)物質(zhì)的污染、堵塞作用。為使透水混凝土路面在使用多年后仍具有良好的透水性能，應(yīng)研發(fā)清理透水性鋪裝通孔堵塞的相關(guān)設(shè)備。5.3 抗凍融性。透水混凝土的抗凍融性能比普通混凝土要差。為提高透水性混凝土的抗凍融性能，配置混凝土?xí)r應(yīng)摻加適當(dāng)?shù)臏p水劑和引氣劑，同時(shí)采用一些堅(jiān)硬、致密和耐磨性高的集料，抵抗其凍融性磨損帶來(lái)的危害。5.4 經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)階段透水混凝土造價(jià)略高于普通混凝土，這應(yīng)歸結(jié)為其原料選擇和制造工藝的特殊性。如何在其材料、制造工藝等方面降低成本也是其推廣應(yīng)用中應(yīng)予以注意的問(wèn)題。本文介紹了透水性混凝土的優(yōu)點(diǎn)、性能和發(fā)展前景。隨著社會(huì)全面倡導(dǎo)生態(tài)化，國(guó)內(nèi)外重視對(duì)透水性混凝土研究與應(yīng)用，可見(jiàn)透水性混凝土的市場(chǎng)廣闊