透水混凝土强度和透水性影响因素分析

陈英仕 刘长红

（华润混凝土澄迈老城有限公司，海南 海口 570000）

城市面积与容积的扩大也让基础设施建设不断深入推进，场地和道路逐渐地被混凝土所覆盖。一旦遇到强降水，雨水很难进入土体之中，城市内涝状况频繁发现。所以，透水混凝土作为一种具有发展潜力的新型环保材料，具有普通混凝土无法企及的技术优势，这也是本次研究的重点内容。

1 透水混凝土性能机理

本次研究选择二次投料法配合进行，透水混凝土的制备流程如图1 所示。

图1 透水混凝土制备工艺

1.1 透水性能分析

由于透水混凝土需要满足一定的透水性能，其内部必然有孔隙存在。降水出现时，路面雨水能够通过孔隙，从路面渗入地下土体当中，以实现透水效果。在干旱的情况下，所积累的水分蒸发至空气当中，封闭空隙既不能对雨水产生渗透作用，也无法对雨水进行缓存。

1.2 破坏机理

混凝土在受压状态下的破坏过程中，当透水混凝土受到较小应力，骨料和水泥石粘接面之间具有一定的固结强度，随着应力不断增加，其内部裂缝慢慢提升，所受压力超过界限时，内部应力开始重新分布，此时继续增加荷载，内部裂缝和透水混凝土本身存在的空隙联通后导致透水混凝土的破坏[1]。

但如果是路面铺设透水混凝土，与普通混凝土的破坏机理通常具有明显差异，尤其是两者之间内部结构的差异。考虑到透水混凝土选用间断级配，大粒径骨料间的空隙无法通过小粒径骨料来进行填充，无法像普通混凝土一样，在受到外力的状态下合理承受荷载。

2 透水混凝土强度与性能的影响因素

2.1 强度因素

强度因素应从骨料与接触点的面积方面作为切入点进行分析。本次研究选择的骨料物理性能指标如表1 所示。

表1 骨料物理性能指标

透水混凝土为了具有更好的透水性能，其内部有大量孔隙存在，内部骨料之间的接触方式是点接触，此时骨料级配、水胶比等因素都会产生一定的影响。相同粒径的骨料无法填充至孔隙当中，会导致内部孔隙较大，骨料之间的接触点变少，接触总面积也会相对较小。

骨料类型、水泥强度等因素同样会影响到骨料和浆体之间的粘结强度，进而影响到接触点面积。如水泥强度太低的情况下，水泥石在受到应力状态下而破坏，骨料无法与浆体粘结，在制备透水混凝土的过程中，必要时可以增加增粘剂，加大骨料和浆体之间的粘结度。

2.2 性能因素

性能因素一般结合透水混凝土的透水机理进行分析，由于其内部连通孔隙决定了材料的透水性能，内部孔隙率越大，孔隙形成连通的可能性较高，进而增加透水性。反之，孔隙较少时会有大量的封闭孔隙，对于透水性能没有影响。影响内部孔隙率的因素较多，而骨料无疑是其中的重点[3]。

骨料类型能够明显影响内部孔隙率，表面粗糙程度不相同的骨料在于浆体的接触面积和咬合力上都存在差异，对内部孔隙率的改变具有显著作用[4]。另外，骨料级配的变化也能显著改变内部孔隙率。透水混凝土的构成是由骨料堆积成框架结构后再通过胶凝材料浆体外包裹，在硬化固结后提升性能和强度，浆膜厚度越厚，其内部空隙与接触面积的变化幅度越大，

3 结语

本次研究对影响透水混凝土性能的主要因素进行了技术总结，并结合透水机理、破坏机理等内容进行了相关技术研究，结果表明，骨料类型、级配、浆膜厚度、水胶比等是主要的影响因素。未来的透水混凝土工程当中应该通过原材料控制、外加剂使用、制备工艺调整与养护管理等手段来提升透水混凝土性能。今后的研究当中还应该针对透水性与力学性能的影响因素进行深入研究。