解析透水性混凝土路面材料的制备与性能
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摘 要：随着城市化发展进程的不断加快，城市地表逐渐被建筑物与混凝土等阻水材料所覆盖，这些不透水路面影响了城市生态环境，需要加以改进。透水性混凝土作为一种生态型环保混凝土，在路面施工中得到了广泛应用。文章主要对透水性混凝土路面材料制备与性能进行分析，为其广泛应用提供可靠依据。
关键词：透水性混凝土；制备；性能
透水性混凝土是一种经过特殊工艺处理的具有连续孔隙的混凝土，具有一定的透气性、透水性及强度，可以缓解城市雨洪，增强车辆行驶舒适度与安全度；同时，还可以有效降低交通噪声与城市热岛效应。在可持续发展理念下，加强透水性混凝土的研究与应用是一件十分必要的事情。
1 透水性混凝土路面材料制备
1.1 原材料
胶凝材料选用42.5级硅酸盐水泥，其物理力学性能为：密度3.1g/cm3；初凝时间115min；终凝时间170min；比表面积375m2/kg；抗压强度3天28MPa，28天53MPa；抗折强度3天5MPa，28天9MPa。粗集料选用石灰岩碎石其物理力学性能分别为：粒径范围5-10mm；孔隙率40%；堆积密度1720kg/m3；表观密度2910kg/m3。粉煤灰选用低钙Ⅰ级灰，密度2200kg/m3；细度不大于12%；需水量比0.95。硅灰密度2100kg/m3。外加剂选用JM-B型萘系高效减水剂，具有高效减水、超塑化、增强、非引气等作用。
1.2 配合比设计
现阶段，我国透水性混凝土配合比设计方法还不成熟，因为透水性混凝土和普通混凝土在结构方面存在着一定的差异，所以，运用传统混凝土配合比设计方法无法满足透水性混凝土制备要求。在此基础上，结合一些先进、成功的配合比设计经验，提出碾压包裹理论，实现透水性混凝土配合比设计的合理、科学。在设计配合比的时候，主要考虑强度、孔隙率、水灰比等指标。针对强度而言，在路面施工中应用透水性混凝土的时候，需要保证人行道与轻交通的强度达到30MPa，路面砖与路肩的抗压强度需要达到25MPa，所以，路面使用透水性混凝土砖的时候，要求强度不低于25MPa。针对孔隙率而言，在路面应用透水性混凝土时，考虑强度的基础上，要求孔隙率在15-20%之间。针对水灰比而言，其主要决定了浆体的流动性，也就是说，水灰比大，浆体流动性也会相对较大，为此，在确定水灰比的时候，可以根据浆体流动性要求予以选择，一般在0.2-0.25之间。
1.3 搅拌
在制备透水性混凝土的时候，必须重视搅拌工艺的施工，严格按照施工顺序执行，保证制备质量。针对基层透水性混凝土制备而言，需要将集料与胶结材料混合搅拌30秒，之后加入适量的水与减水剂进行充分搅拌；针对面层透水性混凝土制备而言，需要将胶结材料和颜料进行混合搅拌，之后和集料混合，搅拌30秒，最后加入适量的水与减水剂进行充分搅拌。在路面施工中，将拌和好的两种混合料灌注到模具当中，先对面层进行浇筑，之后对基层进行浇筑。
1.4 成型
在制备透水性混凝土的时候，主要采用静压成型工艺。将事先拌和的混合料装在模具当中，借助压力机进行加压成型。通常而言，成型压力越大，混凝土内部孔隙越少，结合力越强，然而，对于透水性混凝土来说，不仅要具有足够的强度，还要具有良好的孔隙率，所以，需要严格控制与设计压制时间、成型压力与压制模具。在压制过程中，随着成型压力的不断增加，混合料内部颗粒在压力作用下，不断移动，从而缩小了彼此之间的距离，增强了颗粒之间的机械咬合力，是提高混凝土强度的重要途径。压制时间主要取决于透水性混凝土砖半成品的具体形成过程。在设计压制模具的时候，要求其具有一定的膨胀力，在自成型压力与挤压过程中，不会出现破损。
1.5 养护
养护目的就是确保透水性混凝土的凝结硬化可以正常进行，使透水性混凝土的耐久性与物理力学指标符合实际需求。在透水性混凝土制备中，养护时间非常长，缩短养护周期是提高生产率与设备利用率、减少占地面积与生产成本的重要手段。在对透水性混凝土进行养护的时候，主要采用的就是自然养护，指的就是在自然情况下，通过润湿、防冻、防风、防干等措施对混凝土进行养护，保证水泥得到充分水化，达到其力学性能。在自然养护中，主要包括喷洒塑料薄膜养护液养护、覆盖浇水养护，在透水性混凝土制备中，主要采用后者进行养护。
2 透水性混凝土路面材料性能
2.1 透水性
透水性混凝土具有良好的透水性，其主要在120-320L/m2/min（2-5.3mm/s）之间，最高可以达到700L/m2/min（12mm/s）。混凝土孔隙会被杂物以及灰土堵塞，需要进行有效的养护，予以及时清理，这样才可以保证混凝土透水性的正常发挥。
2.2 新拌性
针对透水性混凝土而言，在进行制备的时候，一般都会选择较低的坍落度，通常在20-50mm之间，不需要进行泵送；同时，在进行制备的时候，因为损失较快，需要重视缓凝操作的执行，保证透水性混凝土质量符合路面施工标准。除此之外，透水性混凝土孔隙率与强度有着一定的关系，可以通过单位表观容重对新拌混凝土质量进行控制。
2.3 硬化性能
针对透水性混凝土而言，抗压强度在3.5-28MPa之间，抗折强度在1-3.5MPa之间，表观容重在1600-2000kg/m3，干缩是普通混凝土的1/2，大约为0.002。
2.4 耐久性
抗冻性指的就是在冻融循环结束之后，对试件表面裂纹、分层、剥落等情况进行检查，并且对试件强度进行检验。透水性混凝土的抗冻性主要依靠引气实现。而其耐磨性检查，不适合展开机械铲雪操作。
2.5 吸声
透水性混凝土具有良好的吸声效果，能够实现吸声降噪的目的，在路面施工中得到了普遍应用。
3 结语
总而言之，透水性混凝土作为一种新生材料，具有很大的研究空间，值得相关人士进行深入探讨。通过对透水性混凝土路面材料制备与性能的分析，为其实际应用提供可靠依据；同时，在此基础上，加强对透水性混凝土生态环境效益的研究，进行相关试验，不断拓展透水性混凝土的功能，为其广泛应用奠定坚实的基础。随着科学技术的不断进步，透水性混凝土研究将会越来越深入，应用越来越普遍。
参考文献
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