1 透水混凝土的歷史背景

透水地坪的研究應用始于100多年前，據v·M·Malhortra記載：1852年英國在建造工程中由于缺少細骨料，開發了不含細骨料的混凝土，即透水混凝土。美國在20世紀60年代就開始了對普通混凝土及透水性混凝土配合比設計方法的研究。1995年，南伊利諾伊大學的Nader Ghafoorim闡述了不含細骨料混凝土的概要。提出了透水混凝土這一概念，討論了透水混凝土作為鋪路材料的使用技巧，對其物理力學性質及狀態，特別是對沖擊加固法進行了探討研究，討論了加固時的能量、效果、調配、制造時的技術等對硬化后混凝土的物理力學性能所產生的影響；并且還在磨耗性及抗凍性方面進行了闡述。在日本，為了解決因抽取地下水而引起地基下沉等問題，在20世紀70年代后期提出了“雨水的地下還原政策”，著手開發透水性混凝土鋪裝，并應用于實際工程。從那時起透水混凝土逐漸被人們所關注。

2透水地坪的概念

透水混凝土是由粗骨料、水泥和水及添加物拌制而成的一種多孔輕質混凝土，它不含細骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結構，故具有透氣、透水和重量輕等特點。

3透水地坪的結構

透水混凝土主要組成材料為水、水泥、集料及其他增強材料。透水混凝土集料采用骨架——空隙型級配，水泥凈漿或加入少量細集料或增強材料的砂漿薄層包裹在骨料顆粒表面形成骨料顆粒間膠結層，骨料顆粒通過硬化的水泥(砂)漿薄層堆聚形成多孔“拱架”結構，其內部存在著大量連通孔隙，且多為直徑超過1mm的大孔。透水混凝土的透水透氣性能取決于其內部的連通孔隙率及孔徑大小；力學強度取決于集料強度、膠結層強度、膠結層與集料的界面黏結質量和黏結點數量、集料顆粒相互嵌擠形成的“拱架”結構的質量；表面粗糙度主要取決于集料粒徑大小。4透水混凝土的種類

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。

1.4.1水泥透水性混凝土

這是以硅酸鹽類水泥為膠凝材料、采用單一粒級的粗骨料，不用或少用細骨料配制的無砂、多孔混凝土。該種混凝土一般采用較高強度的水泥，骨灰比為3.0-4.0，水灰比為0.3-0.35。混凝土拌合物較干硬， 采用加壓振動成形，形成具有連通孔隙的混凝土。硬化后的混凝土內部通常含有20%左右的連通孔隙，相應的表觀密度低于普通混凝土， 通常為1 700-2 200 kg/ m3。抗壓強度可達15-35 MPa， 抗折強度可達3-5 MPa， 透水系數為1-15mm/ s。

1.4.2高分子透水性混凝土

這是采用單一粒級的粗骨料， 以瀝青或高分子樹脂為膠結材料配制的透水性混凝土。與水泥透水性混凝土相比， 該種混凝土強度較高， 但成本也高。同時由于有機膠凝材料耐熱性較差， 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， 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、熱穩定性就是保證質量的關鍵。

1.4.3燒結透水性制品

以廢棄的瓷磚、長石、高嶺土、粘土等礦物的粒狀物和漿體拌合， 壓制成坯體， 經高溫煅燒而成，具有多孔結構的塊體材料。該類透水性材料強度高， 耐磨性好， 耐久性優良， 但燒結過程需要消耗能量，成本較高， 適用于用量較小的園林、廣場、景觀道路鋪裝部位。

1.5透水混凝土的生產工藝

透水混凝土的投料順序采用先將水泥、摻合料、骨料投入攪拌機進行攪拌1min，再加入外加劑和一半的水量攪拌1min，攪拌后投入剩余水量，攪拌均勻后出機，出機速度慢于普通混凝土，適用于混凝土攪拌運輸車運輸。透水混凝土拌合物中水泥漿的稠度大，石子用量多，為了使水泥漿能夠均勻地包裹在骨料上，攪拌時間不宜低于3min[4]。

透水混凝土生產工

1.6透水混凝土的優越性

透水凝土具有其獨特的優越性，比一般混凝土更具有代表性。我們從比較中不難看出。