【《透水混凝土的抗冻性能研究》10000字（论文）】

透水混凝土的抗冻性能研究摘要透水混凝土是海绵城市建设中广泛应用的路面材料，但其强度在一定程度上仍难以满足工程需求，而加入矿物掺合料能在一定程度上提高透水混凝土的力学性能和耐久性能。本文将掺入矿物掺合料的透水混凝土作为研究对象，设置空白组，对单掺、复掺掺合料的透水混凝土的力学性能和抗冻性能进行了深入研究。主要研究内容和成果包括：1、分析了单掺不同掺量（5%、10%、15%）粉煤灰，单掺相同掺量（10%）粉煤灰、硅灰、矿粉，复掺粉煤灰和矿粉，复掺粉煤灰和硅灰等4种条件下透水混凝土在7d、28d和56d养护龄期时的孔隙率和透水系数，结果表明：矿物掺合料的加入使得透水混凝土的孔隙率和透水系数随着掺量的增大、养护龄期的增长逐渐降低，其“减透”效果均不明显，但基本能达到规范要求。2、研究了4种条件下透水混凝土在7d、28d和56d养护龄期时的抗压强度和抗折强度。试验结果表明：与空白组相比，单掺粉煤灰会降低透水混凝土7d、28d的强度，提高56d的强度，而掺入矿粉和硅灰可提高透水混凝土各龄期的强度，其中以矿粉的改性效果最佳，其56d抗压强度可达C30等级。而对于复掺矿物掺合料的透水混凝土，其56d抗压强度均可达C30等级以上，可满足轻型机动车路面使用。3、对单掺和复掺矿物掺合料透水混凝土胶结层28d、56d水化样品进行SEM电镜扫描和XRD测试，通过微观分析进一步证明宏观结论。结果表明：矿粉、硅灰的火山灰反应主要在早期，而粉煤灰的火山灰反应主要在后期。复掺5%粉煤灰和10%矿粉的透水混凝土胶结层表面晶体排布整齐，水化反应彻底，生成大量C-S-H凝胶，内部微孔被填充，结构变得致密，进而降低透水性能，强度最大，与宏观分析结果一致。关键词：透水混凝土；矿物掺合料；透水系数；微观分析；冻融损伤模型目录TOC\o"1-2"\h\z\u引言 引言近年来，随着中国经济的快速发展和城市一体化建设，城市表面覆盖着钢筋混凝土房、大型基础设施和不透水混凝土路面。混凝土路面缺乏透水性和通气性，雨水难以回到土壤，地表植物缺水难以正常生长，路面和空气热量、水分的交换困难，城市地表温度、湿度缺乏调节能力进而发生“热岛现象”。特别是在强降雨地区，大雨过后路面有大量积水，漂移运行，雨水飞溅，排水系统几乎瘫痪。城市的地下水不能循环利用，地表的生态平衡被破坏。因此，现有的非透水混凝土路面需要急剧变化，我们需要绿色环境资料，可以与自然环境协调共生，为人类提供良好的生活环境。透水性路面是为了解决上述问题而提出的路面形式，主要包括透水混凝土的路面、透水性沥青的路面和透水性砖块等形式。近年来，随着海绵城市的普及，透水混凝土作为其建设和发展的重要基础设施，不仅有效地利用了土地，还将雨水渗透到道路表面，回归土壤和地下水，为行人的通行提供了便利。图1透水混凝土与普通混凝土雨天的效果比较透水混凝土是一种配置在单一等级的粗集合体，由水泥和水组成的多孔轻量的新型路面材料。其中，单一层叠粗大的骨料（通常为5-16mm的石头）是骨架结构，粗大的骨料表面包裹着水泥。因为没有细集材，所以形成了均匀分布的孔，具有通气性、透水性和轻量性。一些透水混凝土为了提高在某些方面的性能，将特殊的外协剂和各种混合物和材料混合在一起。普通的透水混凝土的空隙率大于10%，透水系数一般大于0.5mm/s[6]。与传统的混凝土相比，透水混凝土有很多优点。首先，排水性能好，透水混凝土有大的孔。及时将雨水渗入地下，及时补充地下水资源，形成水循环。第二，吸声降噪功能、多孔吸音的独特结构可以吸收道路上车辆产生的噪音，形成良好的生活环境。第三，通过改善光环境、存在大孔，透水混凝土可以更好地反射光，避免“夜间的眩光”等现象。如上所述，在透明混凝土的海绵城市中正在盛行应用研究。1国内外研究现状1.1透水混凝土配合比研究现状透水混凝土的配比设计受水泥品牌及用量、粗骨料种类及配比、水灰比、目标空隙率大小、搅拌方式、成型方式及养护方式等诸多因素的影响。因为有很多影响因素，比起设计方法，寻求切实实用的合作是研究最重要的解决办法。对此，国内外的研究人员已经有了探索性的研究。蒋正武等研究了水的粘结率、粗骨料的粒径、骨灰比、硅灰及减水剂等对透水性混凝土配合比设计的影响因素，研究了影响透水性混凝土的空隙率、透水性及耐压强度的主要原因是骨材尺寸、判明是骨灰比。水灰比对透水混凝土的性能不太起作用。透水混凝土的性能，通过添加减水剂和添加剂等外注来改善。陶卓辉[10]采用填充包裹理论进行配比设计，确定空隙率、水灰比、级联、增强剂与强度的关系，取得适当的水灰比，加硅灰提高透水混凝土的强度，满足15-20%的空隙率，达到道路使用要求。程娟[11]将空隙率、粗骨料空隙率、水橡胶比等作为透水混凝土配比的主要指标，研究了准备、强度、透水性，得到了振动成形、一次加料、目标空隙率15%、水灰比0.2的最佳配比。张朝辉通过分析透水混凝土的结构特征，提出了将空隙率作为第一控制量的提案，提出了将透水系数和耐压强度作为第二控制量的方法。采用这种方法，充分调整了透水性和强度之间的矛盾，得到了所需的透水性混凝土。李九苏提出了一种以体积指标为设计参数的配合比设计方法，采用石一石嵌入式结构，确保具有贯通孔的再生透水混凝土，最终空隙率为19.29%，透水系数为8.3mm/s证实了28d耐压强度达到19.03MPa的透水性再生混凝土。徐仁崇引进粗骨料的粒径、等级配、体积砂率两个参数，采用Design-Expert7.0软件制作模型，分析不同因素对透水混凝土的影响，最终达到优化透水混凝土配比的目的。同时得出结论，水泥用量、骨料等级和粒度对透水混凝土的透水性和耐压强度有很大影响。张贤超对于透水混凝土的配比设计应建立骨材等级分配与有效空隙率、透水系数等因素之间的相互关系，水灰比应保持在0.29~0.33，骨胶原比例宜4:1~5:1，砂率控制在6~10%。我建议人工砂的添加量不要超过10%。脸小波基于骨料沉积模型，建立了透水混凝土球形覆盖比例的设计方法。根据研究结果，粗骨料包装层的厚度保持在440～690之间。空隙率在22.17～29.66%的范围内，得到透明混凝土，最终包裹层的厚度是590%。空隙率为26.32%，有效口径为4.6mm时最有效。孙白金在材料方面研究，分别采用碎石、轻粘土陶粒、高韧性陶粒作为骨料，水泥净水剂、树脂作为骨料粘合剂，在几种情况下对透水混凝土的透水性和强度进行比较分析最后，强度和透水性都获得了最适合的透水混凝土的配比。1.2透水混凝土抗冻性研究现状随着海绵城市的推进，透明混凝土作为其建设和发展的重要基础设施，由于其连续的空隙率和高的透水性，被广泛普及。但是，在冬天，透水混凝土的大孔会影响防冻，路面表面脱落，结构松弛，内部空隙发生变化的现象也会发生。国内外专家对这个问题做了很多工作。郑木莲作为抗冻性的判别指标导入耐冻性，对四个阶段配备的生态混凝土进行抗冻性试验。试验结果表明，4个级联的生态混凝土的防冻规则相似，其防冻系数均随着冷冻循环数的增加而减少。万炕通过模拟实际情况，比较了水蒸气冻结和水冻两个试验，得出了透水混凝土的动态弹性模量和质量根据冷冻熔融循环次数而变化的规律。使用混凝土改质剂，不仅可以保证强度和透水性，还可以对透水混凝土的冻结损伤进行一定的抑制制作。刘星雨通过研究透水混凝土的盐冻结破坏的宏观特征和质量损失特征，制定了影响透水混凝土盐冷冻的规则。同时利用统计学相关软件分析了透水混凝土的防冻性、透水性能和机械性能之间的规律。其结果表明，影响透水性混凝土防冻性能的主要原因包括明胶比、骨料粒径、骨灰比、砂率、矿物添加剂和引气剂，其影响程度依次从强到弱。胡立国表示，加入硅灰对透水混凝土的抗冻性有一定的增强作用。后期强度增长率下降，粉末尘的增加促进了混凝土后期抗压强程度的提高。脸上的小波采用慢冻结法，将品质和强度的损失率作为透水性混凝土的防冻性能评价指标。其中，抗冻性最好的是普通硅酸盐水泥的样品，碳酸酯水泥的样品如下，用低碱性橡胶冷凝材料制成的样品最差。薛冬杰采用图像处理方法，探索了不同矿物添加剂的样品在冷冻条件下的空隙率、口径变化规律。根据试验结果，结冰时的平均半径0~5mm的空隙增加37%，随着循环数的增加，间隙不断增大，最大可达到35mm。测试块冻结破坏的主要原因是裂缝的发展，压缩的未冻水压和水的冻结膨胀压力是产生裂缝的主要原因。刘肖凡为了研究硬质聚丙烯纤维混入对透水混凝土耐久性的影响，通过冷冻熔融循环试验和硫酸盐干湿循环试验，验证了四组不同添加量的钢纤维改性生态混凝土的耐久性。实验结果表明，随着纤维掺杂量的增加，透水混凝土的防冻性能和抗硫酸盐的干湿循环性能不断增大，纤维掺杂量达到1%发现刚体聚丙烯纤维的改性透水混凝土的耐久性达到了最好的效果。楼俊杰采用高速冷冻法，以质量损失率和相对弹性率评价透水混凝土防冻性能。结果表明，粉尘可以减少冻结熔融循环中透水混凝土的质量损失和相对弹性模量损失。渗水混凝土相对弹性模量的改善效果不明显。硅灰可以提高透水性混凝土的耐冰性，但其效果比煤粉显著。1.3研究内容（1）透水混凝土配合比设计以得到C30等级以上透水混凝土为目标，考虑制备工艺对透水混凝土孔隙率和透水系数的影响，协调强度与透水性能之间的矛盾，得到最佳配合比。（2）透水混凝土基本物理力学性能及SEM-EDS、XRD等微观分析对透水混凝土7d，28d，56d的孔隙率、透水系数、抗压强度和抗折强度等力学性能进行研究，并通过扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDS）和X射线衍射（XRD）对各类透水混凝土水化28d、56d胶结层的微观结构和化学组成进行分析，系统地通过宏观和微观相结合的方法对比不同矿物掺合料对透水混凝土性能的影响。（3）透水混凝土的冻融损伤模型分析主要从质量损失率和动态系数损失率两方面分析矿物添加剂透水混凝土的防冻性能，同时导入冻结熔融循环数和相对弹性率作为参数，引入损伤变量D建立了冻结熔化条件下矿物添加剂透水混凝土的相对弹性模量和重复冻结次数指数函数衰减模型。并通过拟合损伤方程来预测矿物添加剂的透水混凝土冻结熔融循环后的损伤发展规则。2配合比设计及试件制备2.1试验原材料（1）水泥（2）矿物掺和量（3）粗骨料（4）外加剂（5）自来水2.2试验性能测试方法2.2.1抗压强度测试参照《混凝土强度检查评价标准》（GB/T50107-2010）测量试验片的耐压强度。采用YAW-200型液压万能压床。负荷速度约0.5～0.8Mpa/s。测试块的尺寸是150mm×150mm×150mm，最后用三个测试块测得的值的算术平均值作为该测试块的耐压强度值，测试装置如图2所示。测试完成后，各组代表性测试块将样品留存在，后期进行微测试。

式中：fc——试件的抗压强度，MPaP——试件破坏时所受的破坏荷载，N；A——承压面积，mm2。图2耐压强度测试装置2.2.2抗冻性能测试（1）冻结熔融循环试验方法参照《一般混凝土的长期性能和耐久性能试验方法》（GB50082-2009），采用HK-A（28V）快速冻结试验机，测试块的尺寸为100mm×100mm×400mm的测试块。首先，取出试验片的保湿护理24d浸泡在水中，浸泡4d后取出，使试验片干燥，编号，用标准方法测定试验片的初始品质和横向振动频率。第二，将测试块放入清水橡胶套中，将冻结熔解循环的最高温度设为20℃，最低温度设为-5℃，循环时间设为6h，系统自动控制冻结熔解过程中的冻结和熔化充满透明混凝土内部空隙的水会加速混凝土的冻结破坏。然后测试其质量和横向振动频率。当质量损失超过5%或弹性模量损失超过40%时，中止实验。（2）动弹性模量测试方法混凝土的动态弹性模量测量器根据谐振原理激励混凝土的试验物体，使其强制振动，测量混凝土试验物体的频率振动频率。重复冻结后，作为检验各组混凝土试验内部损伤情况的重要指标，可以判定混凝土的防冻性能。运动系数测量的具体操作步骤如下所示：首先，测定试件的质量和尺寸。其次，将激振和接收换能器的测杆分别压在100mm×100mm×400mm的棱柱体试件长边侧面中心处和距端面5mm处，同时在测杆与混凝土试件相接触的地方涂一层黄油作为耦合介质。最后输入参数，调整频率区间后开始测量，每次完成测量，记录屏幕所显示的频率数值。2.3最佳配合比的确定本试验首先可以用水泥灰浆均匀地包裹骨料表面，并且可以无灰浆地流动。然后选择3种不同的配比。一个是基准配合比（基准配合比为水灰比0.25），另两个配合比分别基准水橡胶比减少0.05%，水和骨的基准配合比相同，根据3个试作配合（表1）得到的透水混凝土的强度、空隙率、透水系数的关系决定最佳的配比。表1透水混凝土的试配配合比序号水胶比粗骨料/Kg水泥/Kg水/Kg减水剂/KgP-10.3015374471214P-20.2515374861214P-30.20153753212143单掺掺合料下透水混凝土的力学性能3.1试验配合比本章主要研究对象为空白组透水混凝土M0，单独为5%，10%，15%粉尘透水混凝土M1、M2、M3；单独添加10%矿粉透水混凝土M5，单独添加10%硅灰透水混凝土M9，其配合比设计如表2所示。序水胶粗骨料/水泥/掺量粉煤灰矿粉硅灰水减水剂/号比（Kg/m3）（Kg/m3）/%（Kg/m3）（Kg/m3）（Kg/m3）（Kg/m3）（Kg/m3）M00.26152744600001204M10.261527446522.15001204M20.2615274461044.17001204M30.2615274461566.05001204M50.26152744610044.701204M90.261527446100044.71204表2单掺矿物掺合料透水混凝土的配合比3.2抗压强度测试结果与分析（1）不同添加量的粉煤渗混凝土耐压试验结果和分析表3和图3显示了添加了不同添加量的粉尘的透水混凝土的耐压强度的变化。如从表3和图3中可以看出，透明混凝土7d和28d的抗压强度随着灰尘添加量的增加而持续减少，56d抗压强度随着灰尘添加量的增加而首先增加和减少。一些测试块7d、28d的强度均低于白纸组M0的测试块的强度，但M1的测试块56d的耐压强度基本上与M0相同，M2的测试块56d的耐压强度大于白纸组。总的来说，粉末煤粉混合在一起的话，透水混凝土的后期强度会有所提高，粉末煤粉的添加量为10%的时候效果最好。粉炭粒子外有特殊薄膜。这个膜阻止了粉炭和水的接触。火山灰反应速度慢，强度发展也慢了。随着火山灰反应的持续进行，水化产品不断增加，材料间的粘结力越来越好，进而快速提高透水混凝土的后期强度。但是，量太多的话，用粉煤来代替的水泥粒子太多，混合灰浆的粘合能力明显会不足，从而使透水混凝土的耐压强度降低。序粉煤灰掺7d抗压强28d抗压强56d抗压强7d抗折强28d抗折强56d抗折强号量（%）度（MPa）度（MPa）度（MPa）度（MPa）度（MPa）度（MPa）M0021.823.426.24.094.664.95M1518.622.526.83.563.964.35M21020.924.228.13.854.535.16M31518.321.325.93.463.964.52表3不同粉煤灰掺量的透水混凝土抗压强度和抗折强度结果图3粉煤灰掺量与抗压强度的关系（2）分别添加10%矿物添加剂的混凝土耐压强度试验结果和分析表4是添加了10%的粉末煤灰M2、矿粉M5、硅灰M9的透水混凝土的耐压强度变化。如表4所示，在四种透水混凝土中，空白组测试块7d的强度最大，M5块7d的耐压强度与空白组几乎相同，M9测试块后M2测试块最小。当护理年龄达到28d时，掺有添加剂的透明混凝土的耐压强度都超过了白纸组。根据矿物添加剂的种类不同，透水混凝土的中后期抗压强度的提高作用也不同。这项研究表明，矿床在提高透水混凝土的耐压强度方面最显著。与粉炭、硅灰相比，矿粉中SiO2、Al2O3等活性成分含量高，火山灰效果下，Ca（OH）2富含界面，提高了集料和水泥灰浆的界面结构，碱度降低，抑制了膨胀性结晶钙矾石的形成，提高了结构的附着性。序掺合料7d抗压强28d抗压强56d抗压强7d抗折强28d抗折强56d抗折强号掺量（%）度（MPa）度（MPa）度（MPa）度（MPa）度（MPa）度（MPa）M0021.823.426.24.094.664.93M21020.924.228.33.864.535.13M51022.227.832.63.964.995.46M91021.425.429.73.874.725.22表4相同掺量不同矿物掺合料的透水混凝土抗压强度和抗折强度结果4单掺掺合料下透水混凝土的抗冻性能试验研究近年来，为了缓解城市环境问题，我国开始推行海绵城市，透水混凝土作为其建设和发展的重要基础设施，由于其连续孔隙率及高透水性，被广泛普及。但是，在冬天，透水混凝土的大孔隙会影响防冻，导致路面表面脱落、结构松弛、内部空隙变化的现象。根据学者们提出的膨胀压理论和渗透压理论，透水混凝土的损伤是因为自由水通过内部的半连通孔留在混凝土内部，在正负温差下，透水混凝土内部的水和融化从而在透水混凝土内部形成膨胀压力和渗透压力，混凝土内部结构最终遭到破坏。在混凝土中掺入矿物添加剂，矿物添加剂会更细，填充于其他橡胶冷凝材料之间，有效改善混凝土内部结构，使混凝土的结构更加紧密，进一步抑制膨胀压力，提高混凝土的抗冻性。由于透水混凝土的多孔性，内部机制复杂多样，本次试验主要从质量损失率和动态弹性模量两方面分析矿物添加剂透水混凝土的防冻性能，并以动态弹性模量为指标引入损伤变量D预测矿物混合物透水混凝土冻结周期损伤发展的规律。本节主要探讨单添加矿物添加剂在透水混凝土冻结后损伤发展的规律。4.1质量损失测试结果与分析质量损失率计算方法:式中：—冻融n次后的质量损失率（%）；—冻融试块的初始质量（Kg）；—冻融后n次后的质量（Kg）。单独的混凝土质量损失及结果分析本试验每隔10次冻结对棱柱体试件进行称重处理，表5、图5和图6表示掺入掺合料混凝土在不同循环次数条件下质量损失率的变化情况。序冻融循环10次冻融循环20次冻融循环30次冻融循环40次冻融循环50次号质量变化率（%）质量变化率（%）质量变化率（%）质量变化率（%）质量变化率（%）M00.7881.2153.0374.4445.756M10.5561.0261.9852.8973.902M20.4810.9151.9122.8253.337M30.5891.1662.1233.1474.268M50.4220.8061.4131.8692.103M90.4480.8961.6292.2802.546表5单掺掺合料透水混凝土在不同循环次数条件下质量损失率添加0，5%粉煤灰，10%粉煤灰，15%粉煤灰透水混凝土以不同循环次数与质量损失率试验结果进行分析表5和图5为空白组M0，添加5%粉煤灰M1，10%煤灰M2，15%煤灰M3透水混凝土的质量损失变化率。从表5和图5可知，透水混凝土试块M1、M2、M3的冻结循环次数累积的各个阶段的质量损失率都小于M0。当冻融循环次数为50次时，可以看到空白组透水混凝土质量损失率达5.76%，三种粉末混合的透水混凝土质量损失率均不大于4%，其中粉煤灰掺量10%的透水混凝土M2试块质量损失率仅为3.3%，均满足规范规定。这说明，掺入粉煤灰对透水混凝土的冻融损伤有一定抑制作用，这种有利作用在冻融循环前期（20次循环）不太明显，但到30次循环之后开始显著增加。原因是粉煤灰是一种半径微小，表面光滑的球状物质，其细度小于水泥的细度，可填充于粗骨料和水泥之间的空隙，并提高透水混凝土拌合物的流动性，改善其和易性，较好的与水泥浆体结合，抑制透水混凝土试块因冻融循环所产生的裂缝及扩展，进而提高透水混凝土的冻结溶解和剥离能力。 图4粉煤灰掺量与质量损失的关系2.分别单独添加0，10%粉煤灰，矿粉，硅灰透水混凝土在不同循环次数条件下质量损失率试验结果与分析。表5和图6为分别添加10%的粉煤灰M2、矿粉M5、硅灰M9的透水混凝土的质量损失变化率。表5和图6表明，透水混凝土试块M2、M5、M9在冻结循环累计各阶段的损失率在M0以下。当冻结融化循环次数达到50次时，空白组透水混凝土质量损失率达5.76%，反而其他三类掺矿物掺合料的透水混凝土质量损失率均不大于4.1%，其中M5测试块的质量损失率仅为3.1%，最适合透水混凝土防冻效果；M9测试块质量损失率为3.3%，与M5试块质量损失率几乎一样；而M2试块质量损失率达3.9%，其对透水混凝土抗冻性影响仅次于矿粉、硅灰。这是由于相较于矿粉、硅灰，粉煤灰活性较低，矿粉、硅灰中含有丰富的SiO2和Al2O3，与水泥水化产物发生化学反应生成C-S-H晶体，改善透水混凝土内部的框架结构，从而增加其强度。同时C-S-H凝胶可以吸收一些金属离子，减小透水混凝土内部的PH值，降低了透水混凝土内部的酸碱反应，进而提高透水混凝土的耐久性。图5掺合料种类与质量损失的关系4.2相对动弹性模量测试结果与分析（1）相对动弹性模量计算方法：式中：—冻融循环n次后的相对动弹性模量（%）；—冻融循环n次后的频率（Hz）；—初始频率（Hz）；（2）单掺透水混凝土相对动弹性模量变化及结果分析本试验每隔10次冻融对棱柱体试件进行频率测试，表6、图7和图8表示掺入掺合料混凝土在不同循环次数条件下相对动弹性模量的变化情况。表6单掺掺合料透水混凝土在不同循环次数条件下相对动弹性模量变化1.添加0，5%粉煤灰，10%粉煤灰，15%粉煤灰透水混凝土在不同循环次数条件下相对动弹性模量的试验结果与分析。表6和图7为空白组M0，5%粉煤灰M1，10%粉煤灰M2，15%粉煤灰M3透水混凝土的相对动弹性模量变化率。由表6和图7可看出，掺入粉煤灰对透水混凝土试块的相对动弹性模量变化的影响较大。随着不断的增加粉煤灰掺量，透水混凝土的相对动弹性模量变化速率也在下降，并且这三组试块相对动弹性模量变化曲线都相对缓和。当冻融循环次数为50次时，M0试块的动弹性模量为初始阶段的53.62%，超过40%，可认为已发生破坏，而M1、M2、M3的相对动弹性模量分别为66.11%、69.24%、71.09%，均大于60%，满足抗冻指标。由于透水混凝土中存在大量的孔隙，随着冻结融化作用的持续，在温度和冻胀两种应力的共同影响下，孔周边的微裂缝不断扩散，粗骨料与橡胶冷凝材料界面粘结强度减小，微裂缝逐渐贯通并且内部结构逐渐疏松了，总而言之，透水混凝土的动弹性模量随着冻融循环次数的增加而降低。总的来说，粉煤灰添加量越大，相对动弹性模量越大，添加粉煤灰减缓了冻胀压力，微裂缝的连续扩展被抑制，所以有效的抑制动弹性模量的降低。 图6粉煤灰掺量与相对动弹性模量的关系2.分别添加0，10%粉煤灰，矿粉，硅灰透水混凝土在不同循环次数条件下相对动弹性模量变化率试验结果与分析。表6和图8为分别添加10%的粉煤灰M2、矿粉M5、硅灰M9的透水混凝土的相对动弹性模量变化率。由表6和图8可得，掺入矿物添加量对透水混凝土试块的相对动弹性模量变化影响较大。达到20次后，空白组试块M0曲线斜率增大，相对动弹性模量明显下降。同时，在冻结融化循环次数达到30次之前，M9试块相对动弹性模量变化最慢，但冻结融化循环超过30次之后，M2试块相对动弹性模量变化速率变慢并达到最佳抗冻效果。矿粉、硅灰与粉煤灰一样，均具有“微集料效应”，硅灰颗粒的粒径较小，约为粉煤灰的50-70倍，可以更好的填充透水混凝土内部孔隙，减少试块内部裂缝数，但随着冻融循环次数的增加，硅灰水化反应需水量增加，自收缩也逐渐增大。而矿粉化学组成与普通硅酸盐水泥非常接近，而且颗粒大于表面积，可吸附透水混凝土混合物中的金属离子，避免透水混凝土内部的碱骨料反应，优化试块内部从而强化透水混凝土的防冻性能。 图7掺合料种类与相对动弹性模量的关系5结论与展望5.1结论本文以掺有矿物添加剂的透水混凝土为研究对象，设置空白组，单独混合不同添加量（5%、10%、15%）的粉末煤粉，相同量（10%）的煤灰、硅灰、矿粉、复合粉煤灰、硅灰等4种情况下，采用透水混凝土7d、28d和56d的空隙率、透水系数、抗压强度和抗折强度等基本物理力学性质分别进行试验研究，在某些情况下对透水混凝土接合层进行SEM电子显微镜扫描和XRD测试微观分析进一步证明了宏观分析。主要得出以下结论。1、随着粉煤粉的添加量的增加，透水混凝土的空隙率和透水系数逐渐下降。分别添加了10%的粉煤粉、矿粉和硅灰的透水混凝土的空隙率和透水系数依次减少，其空隙率和透水系数都随着养护年龄的增加而减少。复合矿物添加剂的一些透水性混凝土的空隙率和透水性系数都比白纸组小，而且随着总添加量的增加而逐渐减