透水混凝土性能以及應(yīng)用探討

張守慶　高海燕

摘 要：文章主要對透水混凝土概念和分類做了簡單介紹，通過與傳統(tǒng)路面的對比分析了透水混凝土的特性，并對其應(yīng)用和發(fā)展前景做了展望，以期為相關(guān)專業(yè)人士提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：透水混凝土；分類；性能；應(yīng)用；前景

1 透水混凝土與傳統(tǒng)路面相比優(yōu)點及特點分析

1.1 傳統(tǒng)路面

大多采用瀝青、混凝土、石板材或水泥磚鋪設(shè)，故被稱為硬質(zhì)路面。傳統(tǒng)路面整體的優(yōu)點是整齊、耐用。傳統(tǒng)路面整體的缺點是：其一，不透水，排水要靠地下污水管道，降雨時雨水直接作為污水被處理，阻斷了雨水對地下水的補充，不利于地下水的生成。其二，雨水、污水在路面易淤積，溶入城市污染物后嚴(yán)重影響城市衛(wèi)生。其三，硬質(zhì)路面會吸收、儲存并反射太陽的熱量，會使地面平均溫度升高，加劇城市熱導(dǎo)效應(yīng)的形成，易引起環(huán)境和生態(tài)負(fù)效應(yīng)，不利于生態(tài)平衡和環(huán)境保護。

1.2 透水混凝土路面

采用單粒極粗骨料作為骨架，水泥凈漿或加入少量細(xì)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(jié)層，形成骨架——孔隙結(jié)構(gòu)的多孔混凝土材料，由于集料級配特殊，形成了蜂窩狀結(jié)構(gòu)，或稱為米花糖結(jié)構(gòu)。

透水混凝土的物理性質(zhì)及優(yōu)點：其一，高承載力。整體性高承載透水藝術(shù)地面鋪裝系統(tǒng)，其抗沉降性能強于一般透水磚地面系統(tǒng)。同時，這種鋪裝系統(tǒng)也具有抵抗土壤凍脹對剛性路面產(chǎn)生破壞的能力。其二，高透水率。高承載透水藝術(shù)地面擁有15%～25%的孔隙，混凝土面層透水速度達(dá)到270L/m2/min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于最大的降雨在最優(yōu)秀的排水系統(tǒng)下的排出速率；增加城市可透水、透氣面積，加強混凝土內(nèi)部水份與地表和空氣的熱量交換，有效調(diào)節(jié)城市氣候，降低地表溫度，有利于緩解城市“熱島現(xiàn)象”；雨天防止路面積水和夜間路面反光，冬季不會出現(xiàn)黑冰，提高了車輛、行人的通行舒適性與安全性。其三，吸塵降噪并防治河流污染。15%～25%的大孔隙，對降塵起到了吸附作用，并且降低了車輛行駛產(chǎn)生的噪音。其四，塌落度低。通常為0～2cm。其五，抗凍融性。經(jīng)實驗室檢測，經(jīng)50次凍融循環(huán)頻率溫度后試件質(zhì)量損失極小，強度損失率為11%。其六，耐酸雨性能。由于高承載透水地面內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境相通，對路面長期耐久性和抗腐蝕性能有更高要求，北京應(yīng)奧運森林公園業(yè)主及設(shè)計方的要求，由北京市建筑工程質(zhì)量檢測中心制定了針對耐酸雨腐蝕的檢測方案，并進行了試驗，試驗結(jié)果令人滿意。

2 透水混凝土的應(yīng)用

20世紀(jì)70年代，我國北京園林局為了搶救古樹，曾研制了一些具有透水、透氣性能的砌塊，用于鋪裝皇家園林的廣場和道路。直到90年代以來，國內(nèi)對透水性混凝土材料進行了研究。中國建筑材料科學(xué)研究院在原國家建筑材料工業(yè)局的資助下，于1993年開始進行《透水混凝土與透水性混凝土路面磚的研究》，1995年，中國建筑材料科學(xué)研究院率先在國內(nèi)成功研制出透水性混凝土。隨后，該院又研制出了正面透水性混凝土路面磚。透水磚首先在北京月壇地區(qū)得到大面積使用，產(chǎn)生了良好的社會、環(huán)境和生態(tài)效果。近年來，在上海、溫州、石家莊、蘭州、南京、杭州、哈爾濱等地方也有所應(yīng)用。例如針對普通地面易積水使行人滑倒的缺陷，上海市東安公園采用了透水性混凝土，雨水迅速滲入地表，而不會在地面上積聚；南京在幕府西路建成第一條透水混凝土市政道路，300m長的人行道，全部采用“會呼吸”的透水性彩色混凝土鋪成，即便下暴雨，雨水也能迅速透過混凝土滲透到大樹根部；杭州金衙莊公園建成首條樹脂透水混凝土地道，鋪上后地道不再怕下雨積水，并且防滑性好。隨著奧運會的臨近，北京市奧運道路改造工程接近尾聲。其中，石景山區(qū)9條奧運道路在改造中使用了環(huán)保型透水磚。這種透水磚不僅改善了奧運場館周邊的道路設(shè)施，而且實現(xiàn)了雨水回收，1年可節(jié)水約1.2×104m3。然而，透水性的好壞直接影響到其使用效果，不同工程要求不同，同時對透水性混凝土的力學(xué)性能，特別是抗壓強度有一定要求。由于目前國內(nèi)對其理論知識認(rèn)識水平和研究的不夠，采用常規(guī)方法制作的透水性混凝土，在保證一定透水性情況下其強度一般在20MPa～25MPa，其應(yīng)用也只限于廣場、庭院、步行街道路兩側(cè)和公園內(nèi)道路、植物園等，有些雖然強度達(dá)C30以上，但透水效果不佳，仍未達(dá)到實際應(yīng)用的程度。

3 透水混凝土現(xiàn)階段應(yīng)用中存在的問題與發(fā)展前景展望

透水混凝土在我國還屬于新型建材，它的研究、應(yīng)用還未得到全面的開展，其原因是多方面的：（1）透水混凝土的蜂窩狀結(jié)構(gòu)的（抗壓、抗折等）耐久性、怎樣防止透水混凝土空隙被堵塞、以及在交通相對密集的交叉路口、陡坡地段及起停路段處由車輛停滯剪切作用造成的面層骨料脫落等問題尚未得到有效解決。（2）關(guān)于透水混凝土的應(yīng)用，現(xiàn)階段僅限于道路鋪裝方面，而在生態(tài)護坡、城市噪音隔斷設(shè)施，及人造珊瑚和污水凈化處理等許多領(lǐng)域的應(yīng)用價值都未真正體現(xiàn)。（3）現(xiàn)階段從事透水混凝土路面施工的企業(yè)非常有限，透水混凝土的配合比、外加劑，現(xiàn)澆技術(shù)，路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性等，這些方面的普及是透水混凝土路面推廣的關(guān)鍵。透水混凝土的各種生態(tài)環(huán)保優(yōu)點，已經(jīng)得到人們的共識，它是一種具有發(fā)展前途的生態(tài)型，環(huán)保材料，相信隨著研究的深入和生產(chǎn)技術(shù)的成熟，該材料的前景將十分廣闊。

參考文獻(xiàn)

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