聊城透水地坪-强力德艺术地坪

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透水混凝土的结构特征

透水混凝土是由水、水泥、粗骨料组成的，采用单粒级粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成多孔的堆积结构，因此混凝土内部存在着大量的连通孔隙，且多为直径超过 1mm 的大孔。在雨天或路面积水时，水能沿这些贯通的孔隙通道顺利渗入地下，因此具有良好的透水性和透气性。透水混凝土内部结构模型如图 1所示。

根据结构模型可知，透水性混凝土受力时通过骨料间的胶结点传递力的作用，由于骨料本身的强度较高，水泥凝胶层很薄，水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小，其***特征是骨料颗粒间的连接点处被***，因此在保证一定空隙率的前提下，增加交接点的面积，提高交接层的强度是提高透水性混凝土强度的关键。

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试验配制

原材料的品种与选择

（1）在透水混凝土中，水泥石与骨料界面的粘结强度是混凝土的***薄弱环节，是决定混凝土强度的关键因素，因此水泥的活性、品种、数量的选择尤为重要。透水混凝土要采用强度较高、混合材料掺量较少的水泥或普通硅酸盐水泥。水泥浆的用量以刚能完全包裹骨料的表面为，形成一种均匀的水泥浆膜层，并采用小水泥用量为原则；因过大的水泥用量不仅会造成透水性的减弱、增加成本，还会造成水泥石收缩量增大，形成裂缝，使混凝土的强度反而降低。

（2）粗骨料是透水混凝土的结构骨架，骨料粒径的大小视透水混凝土结构的厚度、强度、透水性而定。试验资料表明，透水混凝土的颗粒级配是决定其强度和透水的主要因素之一，为保证透水混凝土强度及其透水功能，粗骨料常用颗粒较小的单粒径。骨料粒径越小，骨料的堆积密度越大且颗粒间的接触点越多，配制的透水混凝土强度高，透水性能会降低。骨料粒径越小，其比表面积越大，所形成的结构骨架单位体积内骨料颗粒之间接触点数量越多，胶结面积越大，可提高混凝土的强度，但须同时调整水泥用量。骨料粒径越大，比表面积越小，所形成的结构骨料单位体积内骨料颗粒之间接触点数量少，胶结面积越小，从而可提高透水性，但会降低强度。粗骨料有连续级配与间断级配之分。连续级配即颗粒由小到大，每级粗骨料占有一定比例，相邻两级粒径之比为 N=2，天然河卵石均属连续级配，连续级配的粒级间会出现干扰现象。为得到较小空隙率，相邻两级骨料粒径比应较大，才能使颗粒十分靠近，大颗粒的数量多，这就是间断级配。

考虑上述因素的影响，试验时采用单粒级和双粒级汉江卵石粗骨料，单粒级为2.5-10mm，5-13mm，10-13mm，13-24mm四种粒级的骨料；双粒级为大量13-24mm粒径的粗骨料和少量2.5-5mm粒径的细骨料，按一定比例掺配使用。

透水混凝土路面的路基要求 透水混凝土路面对路基的要求主要取决于透水混凝土的渗透水路径设计。对于雨水收集利用的透水混凝土路面来说对于路基的要求与普通混凝土路面对路基的要求基本一致。而对于自然美下渗的透水混凝土路面结构来说，则要求路基土不仅满足结构稳定和强度要求，还要具有一定的渗透性，以满足董路面所渗透的水向下方土壤中下渗要求，如遇到透水性差的粉质土或水稳定性差的湿陷性黄土路基是要考虑采用合适的渗水路径。

透水混凝土路面与普通混凝土路面的主要区别是两者的排水方式不同：透水混凝土路面是透水性的，雨水等地表径流可以由透水面层下渗至基层甚至土壤中；普通混凝土路面主要是通过设有横坡的非透水面层或排水层将雨水汇集至配套的排水设施中。在结构方面无论透水路面还是普通路面都是由路基、垫层、基层和面层几部分构成的。但由于两种路面的排水方式不同，透水混凝土路面与普通混凝土路面在组成结构中存在一定的差异。

制作工艺的确定

根据上述原则计算确定混凝土的配合比，考虑粗骨料表面要形成稳定均匀的水泥浆层，采用人工搅拌，搅拌时先往骨料中加入水进行搅拌，使骨料吸水率为1%-3%，骨料表面均被润湿后再加水泥拌和，形成包裹骨料表面的水泥粉壳，***后加入剩余水量的水搅拌均匀。该搅拌顺序能使混凝土骨料表面易形成厚度均匀的水泥浆层，没有水泥浆下滴现象，且颗粒有类似金属光泽，以保证必要的强度和透水性。机械振捣 20s 成型，试件尺寸为100mm×100mm×100mm。混凝土浇筑 1d 后开始常温下洒水养护，每天洒水5-6次，聊城透水地坪，养护 7d 后进行自然养护，养护时表面覆盖塑料薄膜，以防水分散失。

本次试验采用汉江牌42.5普通硅酸盐水泥，28d 抗压强度 50.5MPa， 抗折强度7.0MPa。水泥细度3.3%，安定性合格，烧失量1.39%， 活性矿渣掺量7.89%。自然养护 28d 后，分别在试验机上测定混凝土抗压强度。用透水系数测定仪测定变水位和定水位透水系数，其方法是先将试件四周用蜡密封，然后将透明方框和试件间的接缝用蜡条密封，接着向方框中加水超过20cm 高，水通过试件渗漏，当水平面下降至刻度为16cm时开始计时为 t0，水平面下降至14cm时的时间为 t1，方框中的水全部渗漏完毕时的时间为t2，则变水位透水系数和定水位透水系数分别为 T1=(160-140)/t1(mm/s)，T2=160/t2(mm/s)，并测定总孔隙率和连通孔隙率。

透水混凝土的透水性和抗压强度均与混凝土的孔隙率有关，孔隙率越大，透水性能越好，强度较低；相反，孔隙率越小，透水性能变差，强度提高。由表1可知：透水混凝土在骨灰比不变的情况下，随水灰比的改变，混凝土的孔隙率、强度、透水系数也发生变化，对一定粒径的骨料而言，存在着佳配合比。表1中采用了两种单粒级粗骨料，大粒径相同，但其中公称粒径上下限的幅差不同，幅差越大，骨料有一定的大小搭配，接触点比幅差小的骨料要多，孔隙率较小，强度高，透水差。

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