浅谈透水混凝土的应用前景.docx

浅谈透水混凝土的应用前景 于月文( 莒县青峰岭水库管理处解学相( 莒县水利局仕阳水库管理处276534)276599)卢存伟( 莒县招贤镇水利站276526)【摘 要】 本文根据现今社会生态环境发展需要，分析探索了推广应用透水混凝土的技术可行性和经济环保必要性。【关键词】 透水混凝土 和易性 强度 耐久性 生产工艺 配合比1透水混凝土透水混凝土是一种有利于促 进 水 循 环，改 善 城 市1. 1 透水混凝土的施工工艺特点透水混凝土的材料组成1. 1. 1透水混凝 土 由 透 水 混 凝 土 专 用 胶 结 剂、碎 石、水泥、水组成。生态环境的环 保 型 建 筑 材 料。它 具 有 透 水 性 大、强 度高、施工简便等特点，可铺筑成五彩缤纷的彩色透水混 凝土地面。它主要适用于新建、扩建、改建的城镇道路 工程、室外工程、园林工程中的轻 荷 载 道 路、广 场 和 停 车场等的路面。透水混凝土又称 多 孔 混 凝 土，也 可 称 排水混凝土，与 轻质混凝土中的大孔混 凝 土 类 似。最 早由欧美、日本等国家针对原城市道路路面的缺陷，开 发使用的一种能让雨水流入地下，有效补充地下水，并 能有效地消除地面上的油类化合物等对环境污染的危 害的混凝土替代品; 同时，是保护自然、维护生态平衡、 缓解城市热岛效应的优良的铺装材料; 其在有利于人 类生存环境的良性发展及城市防汛、雨水管理与水污 染防治等工作上，具有特殊的重要意义。a.透水混凝土专用胶结剂: 由各公司自己研制生产的一种专用胶结剂，是由高强度等级的硅酸盐水泥为基料，配以多种助剂增加强度与黏结力组成的粉状 料，可按用户要 求 加 入 无 机 耐 候 颜 料，使 其 和 碎 石、水 按一定比例混合后，组成不同色彩的透水混凝土面层。b.碎石: 透水混凝土用的碎石与普通混凝土一样应具有一定 的 技 术 要 求，其 物 理 性 能 指 标 见 表 1。碎石颗粒级配也有一定的要求，按其颗粒大小范围分为1 4 号四种级别。具体的颗粒范围见表 2。碎石是透 水混凝土的主要材料之一，其质量必须要控制好。表 1碎 石 的 物理性 能 指 标分 号 ( 2 级)表 2碎 石 按 颗粒c. 水:普通自来水即可用。普通混凝土拌和用水水，不能利用。d. 水泥: 普通混凝土试用的水泥。即可，一般未经过滤的混浊的地下水 或使用过的不洁 47碎石的分号1 号2 号3 号4 号粒度范围( mm)2. 4 4. 754. 75 9. 59. 6 13. 214 20序号指 标 名 称指 标序号指 标 名 称指 标1压碎指标( % ) 155紧装堆积密度( kg / m3 )13502针片状颗粒含量( % ) 156空隙率( % ) 473含泥量( % ) 17坚固性( % ) 84表观密度( kg / m3 ) 25001. 1. 2 透水混凝土的施工配合比透水混凝土配合比采用填充理论及体积法按下式计算，其强度必须通过试验确定。模工艺和透水混凝土相间组合成的混凝土。组合喷涂工艺的 透 水 混 凝 土: 由 彩 色 混 凝 土 喷f.涂工艺和透水混凝土相间组合成的混凝土。以上各类透水 混 凝 土 工 艺，是根据项目的不 同 地 点、环境、承载要求 以 及 基 础 条 件 等 不 同，而 进 行 针 对性的设计及应用的，在图案变化、色彩变化上有更多的适用性和实用性。( mg / g ) + ( mc / c ) + ( mw / w ) + ( mz / z )+ p= 13式中 g 粗集料的表观密度，kg / cm ;3c 水泥的表观密度，kg / cm ;3w 水的表观密度，kg / cm ;1. 3透水混凝土的几种特性3z 增强料的表观密度，kg / cm ;p 设计孔隙率;1. 3. 1 高透水率透水性混凝土地坪拥有 15% 25% 的 孔 隙，能 够使透水速度 达 到 31. 18 51. 96l / m / h，远 远 高 于 最 有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。城市人行道、公园绿地道 路 铺 设 后，有 效 增 加 了 地 面 入 渗 率， 减少了地面积水，减轻了城市防汛排水压力，不会出现2012 年 7 月 21 日北京积水 2. 5m 深的境况。据研究，7 天和 28 天的渗透系数和孔隙率的关系分别是 k7d =3mg 1m 透水混凝土中粗集料的用量，kg;3mc 1m 透水混凝土中水泥的用量，kg;3mw 1m 透水混凝土中水的用量，kg;3mz 1m 透水混凝土增强料的用量，kg。要施工出高质量、高标准的透水混凝土地面，在原材料固定的条件下，严格控制以上三种原材料的配比， 是施工中的重要环节，在施工现场负责人必须严格控制 比例。透水混凝土配合比( 按质量计) : 水 胶结剂 碎石 水泥 = 113 100 1518 310，水泥为 42. 5mpa 硅酸盐水泥。0. 179p1. 427 和 k= 0. 138p1. 515 。28d1. 3. 2 高承载力经国家检测机 关 鉴 定，透 水混凝土完全能够 达 到c30 混凝土 的 承 载 标 准，高 于 一 般 透 水 砖 的 承 载 力。 其力学性能见表 3，理论 分析抗压强度可以达到 c50、 c60 强度级别，只需水泥标号强度达到标准，石子粒径 级配合适，施工质量可靠。1. 1. 3生产工艺生产工艺采用水泥砂浆裹石 的 方案，由 于 在 粗 骨料表面包覆一薄层水泥砂浆相互 粘 结，在 水 泥 用 量 相 同的情况下，粗骨料之间粘结牢固，孔结构分布均匀， 可以达到强度高、耐磨性好、透气、毛细现象不显著、透 水系数大、水泥用量小、施工简单等特点。1. 3. 3良好的装饰效果透水性混凝土 地 坪 拥 有 色 彩 配 比 方 案，能 够 配 合设计师的创意，实现不同 环境 和个 性所要求的装饰风 格。这是一般透水砖很难实现的。1. 3. 4 易维护性人们所担心的 孔 隙 堵 塞 问 题 是 没 有 必 要 的，特 有的透水性铺装系统使这一问题只需通过高压水洗的方 式就可以解决。1. 1. 4理论强度公式f= 式中 f 混凝土强度; 硬化砂浆理论强度; 胶凝材料填充强度贡献率; 硬化砂浆的密实度。1. 2透水混凝土的品种1. 3. 5抗冻融性普通素色透水混凝土: 为普通水泥本色的透水a.透水性铺装系统比一般混凝土路面拥有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响而断裂，因为它的结构本身 有较大的孔隙，透水速率达 1mm / s。1. 3. 6 耐久性透水性混凝土 的 耐 用 耐 磨 性 能 优 于 沥 青 混 凝 土，接近于普通水泥混 凝 土，避 免 了 一 般 透 水 砖 存 在 的 使 用年限短、不经济等缺点。它的寿命可长达 30 年。混凝土。b.标准色透水混凝土: 以普通水泥本色掺加无机耐候颜料组成的透水混凝土。色彩属一般。c. 艳丽色透水混凝土: 以高要求的水泥掺加添 加 剂及无机耐候颜料组成的透水混凝土。色彩艳丽。组合压模工艺的透水混凝土: 由彩色混凝土压d.模工艺和透水混凝土相间组合成的混凝土。e. 组合纸模工艺的透水混凝土: 由彩色混凝土 压1. 3. 7生态环保综合性透水性混凝土( 铺装系统) 独特的孔隙结构使得较48于月文等 / 浅谈透水混凝土的应用前景低的地下 温 度 传 入 地 面，从而 降低整个铺装地面 的 温度。透水混凝土的结构特点使透水铺装系统在吸热和 储热功能方面接近于自然植被所覆盖的地面，最大程度 地避免了普通混凝土白天吸热快、晚间散热快的弊端， 降低了城市地面吸热率和吸热总量，缓解了城市热岛 问题，最大程度上解决了人们的生存环境恶化问题。透水性混凝 土 ( 铺 装 系 统 ) 与 其 他 透 水 性 铺 装 材 料相比，除了具有以上的优点之外，还可减少不必要的 投入: 很少或无需维护费用; 降低或免去了雨水管 道的投入; 不需要其他的防洪设施; 简化的铺装工 序降低了工程和施工的用时以及资金投入。1. 4 透水混凝土与其他混凝土的特性比较 透水混凝土与普通混凝土的性质有着某些相同点，也有着自己的独特性质。其和易性、强度、刚度、变形、 耐久性基本是相同的，唯一不同的是普通混凝土的抗渗 性裂缝问题恰好就是透水混凝土的独特优点。透水混 凝土与普通混凝土等的特性能力异同特点对比见表 4。随着胶凝剂的 应 用 推 广 和 胶 凝 能 力 的 不 断 提 高、骨料粒径级配的适 当 加 大，施 工 技 术 的 提 高 和 高 标 号 水泥的开发应用，透水混 凝土 的各 项指标将均超过普 通混凝土。2透水混凝土的应用前景目前，透水混凝土在市政建设中应用较广，在交通建设中开始应 用，水 利 工 程 建 设 中 尚 未 涉 足。比 较 先进的城市，如北 京，就 有 了 地 方透 水 ( 砖、地 坪 ) 路 面 施工验收规范，透水水泥混凝土路面技术规范，其 他如上海、江苏、浙 江、山 东 等 省 份 各 有 十 几 家 企 业 开 始在市政工程中试用透水混凝土，从工艺设备、施工技 术等多方面进行研 究 推 广，全 国 开 展 使 用 透 水 混 凝 土 的施工企业已达上百家。我国各种道路占地至少 10 万 km2 ，有大中小型水库8. 7058 万座，流 域 面 积 大 于 1000km2 的 大 型 河 流 1. 65万条，大于 10000km2 的河流 79 条，大中型河流约 5. 4 万条，大中型河流总长 42 万 km，全国已建成江河堤防 28万 km; 有大中小城市 668 座，仅前百名城市市区占地面积就约 14966km2 ，城市化率目前是 50% ，且继续增长，还有其余 568 座小型城市、2000 多个县城、5 万多个乡镇驻地，城市硬化市区面积、公园道路铺装面积有多大可想而知。还有 119827 处大中小国家省市县级风景名胜区。 因此，透水混凝土在市政园林、城市道路、市区硬化、交 通道路、水利工程上将有着广泛的应用前景。透水地坪( 透水混凝土 ) 适用范围: 市政园林用于 路面铺装、地面硬化、市政步道、园林小路; 城市道路硬化、人行道路面铺装、公园地坪铺设，城市广场、高档住宅小 区、停 车 场、商 务 办 公 大 楼、户 外 运 动 场 所 ( 羽 毛 球场 馆、网 球 场 馆、篮 球 场 馆 ) 等; 交 通 建 设 工 程 可 应 用于道路护坡，包 括 高 速 公 路、国 道 省 道 等 交 通 公 路、 铁路等道路的路基 护 坡，山 丘 区 岩 石 路 基 路 面 基 础 垫 层; 水利工程应用 更 广，水 库 大 坝 护 坡、坝 脚 表 层 排 水 体铺设、主河槽坝脚排水体，河道堤防护坡、管涌、渗水 等防汛抢险固堤固 基 设 施 工 程 都 可 使 用，发 挥 它 的 透 水、坚固、美观、实用、环保的多种功效。?表 3透水混凝土的通常力学性能 表 4透水混凝土和普通混凝土的特性比较参考文献1程娟 透水混凝土配合比设计及其性能 的 实 验 研 究d 浙江工业大学硕士论文，2006，122 解学相 资源保护与经济可持续发展c / / 山东省水利厅山东省水利优秀论文集 200349混凝土名称普通混凝土沥青混凝土透水混凝土备 注和