透水混凝土性能以及应用探讨
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作者: 张守庆 高海燕
摘 要：文章主要对透水混凝土概念和分类做了简单介绍，通过与传统路面的对比分析了透水混凝土的特性，并对其应用和发展前景做了展望，以期为相关专业人士提供一定的参考。
关键词：透水混凝土；分类；性能；应用；前景
1 透水混凝土与传统路面相比优点及特点分析
1.1 传统路面
大多采用沥青、混凝土、石板材或水泥砖铺设，故被称为硬质路面。传统路面整体的优点是整齐、耐用。传统路面整体的缺点是：其一，不透水，排水要靠地下污水管道，降雨时雨水直接作为污水被处理，阻断了雨水对地下水的补充，不利于地下水的生成。其二，雨水、污水在路面易淤积，溶入城市污染物后严重影响城市卫生。其三，硬质路面会吸收、储存并反射太阳的热量，会使地面平均温度升高，加剧城市热导效应的形成，易引起环境和生态负效应，不利于生态平衡和环境保护。
1.2 透水混凝土路面
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。
透水混凝土的物理性质及优点：其一，高承载力。整体性高承载透水艺术地面铺装系统，其抗沉降性能强于一般透水砖地面系统。同时，这种铺装系统也具有抵抗土壤冻胀对刚性路面产生破坏的能力。其二，高透水率。高承载透水艺术地面拥有15%～25%的孔隙，混凝土面层透水速度达到270L/m2/min，远远高于最大的降雨在最优秀的排水系统下的排出速率；增加城市可透水、透气面积，加强混凝土内部水份与地表和空气的热量交换，有效调节城市气候，降低地表温度，有利于缓解城市“热岛现象”；雨天防止路面积水和夜间路面反光，冬季不会出现黑冰，提高了车辆、行人的通行舒适性与安全性。其三，吸尘降噪并防治河流污染。15%～25%的大孔隙，对降尘起到了吸附作用，并且降低了车辆行驶产生的噪音。其四，塌落度低。通常为0～2cm。其五，抗冻融性。经实验室检测，经50次冻融循环频率温度后试件质量损失极小，强度损失率为11%。其六，耐酸雨性能。由于高承载透水地面内部孔隙结构与外界环境相通，对路面长期耐久性和抗腐蚀性能有更高要求，北京应奥运森林公园业主及设计方的要求，由北京市建筑工程质量检测中心制定了针对耐酸雨腐蚀的检测方案，并进行了试验，试验结果令人满意。
2 透水混凝土的应用
20世纪70年代，我国北京园林局为了抢救古树，曾研制了一些具有透水、透气性能的砌块，用于铺装皇家园林的广场和道路。直到90年代以来，国内对透水性混凝土材料进行了研究。中国建筑材料科学研究院在原国家建筑材料工业局的资助下，于1993年开始进行《透水混凝土与透水性混凝土路面砖的研究》，1995年，中国建筑材料科学研究院率先在国内成功研制出透水性混凝土。随后，该院又研制出了正面透水性混凝土路面砖。透水砖首先在北京月坛地区得到大面积使用，产生了良好的社会、环境和生态效果。近年来，在上海、温州、石家庄、兰州、南京、杭州、哈尔滨等地方也有所应用。例如针对普通地面易积水使行人滑倒的缺陷，上海市东安公园采用了透水性混凝土，雨水迅速渗入地表，而不会在地面上积聚；南京在幕府西路建成第一条透水混凝土市政道路，300m长的人行道，全部采用“会呼吸”的透水性彩色混凝土铺成，即便下暴雨，雨水也能迅速透过混凝土渗透到大树根部；杭州金衙庄公园建成首条树脂透水混凝土地道，铺上后地道不再怕下雨积水，并且防滑性好。随着奥运会的临近，北京市奥运道路改造工程接近尾声。其中，石景山区9条奥运道路在改造中使用了环保型透水砖。这种透水砖不仅改善了奥运场馆周边的道路设施，而且实现了雨水回收，1年可节水约1.2×104m3。然而，透水性的好坏直接影响到其使用效果，不同工程要求不同，同时对透水性混凝土的力学性能，特别是抗压强度有一定要求。由于目前国内对其理论知识认识水平和研究的不够，采用常规方法制作的透水性混凝土，在保证一定透水性情况下其强度一般在20MPa～25MPa，其应用也只限于广场、庭院、步行街道路两侧和公园内道路、植物园等，有些虽然强度达C30以上，但透水效果不佳，仍未达到实际应用的程度。
3 透水混凝土现阶段应用中存在的问题与发展前景展望
透水混凝土在我国还属于新型建材，它的研究、应用还未得到全面的开展，其原因是多方面的：（1）透水混凝土的蜂窝状结构的（抗压、抗折等）耐久性、怎样防止透水混凝土空隙被堵塞、以及在交通相对密集的交叉路口、陡坡地段及起停路段处由车辆停滞剪切作用造成的面层骨料脱落等问题尚未得到有效解决。（2）关于透水混凝土的应用，现阶段仅限于道路铺装方面，而在生态护坡、城市噪音隔断设施，及人造珊瑚和污水净化处理等许多领域的应用价值都未真正体现。（3）现阶段从事透水混凝土路面施工的企业非常有限，透水混凝土的配合比、外加剂，现浇技术，路面的结构设计的合理性等，这些方面的普及是透水混凝土路面推广的关键。透水混凝土的各种生态环保优点，已经得到人们的共识，它是一种具有发展前途的生态型，环保材料，相信随着研究的深入和生产技术的成熟，该材料的前景将十分广阔。
参考文献
[1] 甘冰清.透水混凝土的配合比设计及其性能研究[D].合肥：安徽理工大学，2015.
[2] 江信登.透水混凝土的应用与发展[J].福建建筑，2009（12）：43-44+55.
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