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  透水混凝土是一種針對現有城市路面缺陷，開發(fā)使用的一種優(yōu)良道路鋪裝材料。透水混凝土能讓雨水流入地下，有效補充地下水，緩解城市地下水位急劇下降等城市環(huán)境問題，并能有效消除地面上的油類化合物對環(huán)境的危害，同時具有保護地下水，維護生態(tài)平衡，緩解城市熱島效應等功能。其性能特點為具有多孔、透水性好、具有一定的強度并可承受適當的荷載。本次試驗對透水混凝土的配合比設計及施工工藝進行了多方面試驗研究，分析影響混凝土強度及滲透系數的因素。
  一、原材料的選擇
  水泥選用PO42.5普通硅酸鹽水泥，礦物摻合料選用S95級礦粉，粗骨料選用4.75～9.5mm碎石，外摻料選用透水混凝土增強劑和粉劑增強料。
  二、混凝土配合比設計及優(yōu)化
  1、配合比設計
  (1)確定水膠比范圍。根據試驗混凝土水膠比控制的0.25～0.35比較合適。我們選擇0.25、0.275、0.30、0.325、0.35五個個水膠比。通過變動用水量、膠凝材料用量，得到不同的抗壓強度、透水率、孔隙率尋找一個水膠比。
  (2)確定骨料用量。1m3透水混凝土的粗骨料用量宜取緊密堆積狀態(tài)下的碎石質量，一般控制在(1500～1600kg/m3)。粗骨料用量過少，灰骨比過大，會造成部分粗骨料顆粒漂浮在水泥漿中，影響透水混凝土孔隙率和透水性能。
  (3)確定膠凝材料用量。通過試驗膠凝材料用量200～400kg/m3比較合適。本次選擇5個水泥用量水平來控制。
  (4)試拌成型。將碎石和膠凝材料裝入拌合機，邊加水邊攪拌，攪拌時間應比普通商品混凝土延長，本次試驗攪拌時間2～3min，以便水泥漿均勻包裹在骨料表面，當碎石表面出現濕漿膜時停止加水。
  2、透水系數及孔隙率測定
  (1)透水系數。采用定水位透水系數測定方法。透水系數按照以下經驗公式計算，精 確至1mm/s。
  (2)孔隙率。對于硬化后透水混凝土的孔隙率假定連通孔隙體積占絕大多數。因此我們采用靜水力學方法進行測定。將試件在水中浸泡24h后，在水中測試試件的質量m1；然后將試塊烘干至恒重后重量，測其質量m2；根據公式計算計算混凝土孔隙率P：

  三、透水混凝土試驗結果分析
  經過多次透水混凝土配合比試驗調整，共制作混凝土抗壓試塊50多組，尋找混凝土拌和物各種性能好的配合比，確定了透水混凝土配合比各種材料用量，得出不同混凝土配合比試驗數據。通過數據分析得出以下影響因素：
  1、對抗壓強度的影響
  從試驗結果看，透水混凝土的抗壓強度比普通商品混凝土偏低，主要與水膠比、水泥用量、孔隙率有關：
  (1)水膠比的變化對強度的影響。水膠比的變化對強度的影響很大，其水膠比在一定范圍內，強度隨著水膠比減少而增大。但當水灰比太小時，透水混凝土因干燥拌料不宜均勻，水泥漿不能均勻地包裹在粗骨料表面，達不到適當密度，反而不利于強度的提高。如果水灰比過大，水泥漿又會從骨料上滑下，也不利于強度的提高。
  (2)礦粉對強度的影響。加入礦粉可使水化產物相應增長，提高膠結料的數量和膠結強度。從試驗結果看，對于同一種骨料粒徑來說，加入適量礦粉可以提高透水混凝土的強度。
  (3)孔隙率對強度的關系。強度一般隨孔隙率的增加而降低，摻入少量砂可使砼強度得到提高，但孔隙率減小、透性率變差。
  2、孔隙率
  透水混凝土表觀體積由粗骨料堆積而成，對于同一粒級碎石，由碎石的緊密堆積密度確定，孔隙率受骨料表面水泥漿體體積影響。水膠比越小，漿體體積越大，透水混凝土的孔隙率就越小。隨著水泥用量增加，孔隙率降低，強度提高。
  3、透水系數
  透水系數隨著孔隙率的增大而增大，其主要是受連通孔隙的影響，透水系數隨著水膠比的減少而減少。水膠比越小，在透水混凝土試塊中的水泥漿就越多，導致有效孔隙率減少，透水系數也隨之減少。水泥用量試驗結果表明，隨著水泥用量的不斷增加，有效孔隙不斷減少，透水系數顯著減少。
  四、透水混凝土配合比
  根據以上試驗結果比較分析得出透水混凝土配合比見下表。
  五、透水混凝土施工工藝
  一般按8cm厚度作為道路的基準厚度，在此基礎上按不同功能，設計不同的厚度。
  1、攪拌
  透水混凝土應采用機械攪拌，其初凝快，運輸時間應盡量短。攪拌時按物料的規(guī)定比例及投料順序將物料投入攪拌機，先將膠結料和碎石攪拌約30秒后，使其初步混合，再將水分2次加入，繼續(xù)攪拌約2分鐘。運輸過程一般控制在10分鐘以內。
  2、攤鋪、澆注成型
  透水混凝土屬于干性混凝土料，初凝快，攤鋪必須及時。大面積施工時宜采用分塊隔倉方式攤鋪物料。其松鋪系數為1.1。將混合物均勻攤鋪在工作面上，用括尺找準平整度和控制一定的泛水度，然后用平板振動器或人工搗實，搗實不宜采用高頻振動器。用抹合拍平，抹合不能有明水。澆注時應注意以下事項：松鋪系數按透水混凝土的干濕度，一般采用1.1～1.15之間；平板振動器振動時間不能過長，防止過于密實出現離析現象；當氣溫高于35℃時，施工時間應避開中午，適合在早晚進行施工。
  3、養(yǎng)生
  鋪攤結束后立即覆蓋塑料薄膜保持水分。當高溫采用灑水養(yǎng)護時在8小時后開始養(yǎng)護，但淋水時不宜用壓力水直接沖淋混凝土表面，應從上往下淋水，透水混凝土濕養(yǎng)時間不少于7天，使其在養(yǎng)護期內強度逐漸提高。
  4、涂覆透明封閉劑
  待表面混凝土成型干燥后3天左右，涂刷透明封閉劑，增強耐久性和美觀性，防止時間過長會使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
  六、結論
  (1)透水混凝土的強度與水泥用量、摻合料用量和水灰比有關，對同一粒徑的骨料拌制透水混凝土，存在著水泥用量和水灰比。
  (2)透水混凝土的孔隙率、透水性隨水泥用量增大而降低。透水混凝土的滲透系數與連通孔隙率有較好的對應關系。
  (3)通過通過多次試驗調整，采用普通42.5單方水泥用量、碎石用量分別為1500～1600kg，石子粒徑4.75mm～9.5mm，能配制出抗壓強度15MPa～30MPa，孔隙率12%～20%，透水系數1.0～3.0mm/s的透水混凝土，應用在道路排水結構中，可以取得比較好的排水效果。