2透水性混凝土的透水性能及其影响因素

2透水性混凝土的透水性能及其影响因素透水系数反映的是混凝土的排水性能，透水系数越大，单位时间透过混凝土的水越多。它是透水性混凝土区别于普通混凝土的评价指标，主要由透水性混凝土的有效孔隙率及总孔隙率决定，此外，水自身的性质也会对透水性混凝土的透水性能造成影响。

    2.1骨料

    骨料不仅影响透水性混凝土的力学性能，还影响透水性混凝土的透水系数。

    薛丽皎[21]分别选用不同粒径及形状的集料作为透水性混凝土的骨料制备透水性混凝土，结果表明，透水性混凝土的透水系数与骨料的粒径大小及形状均有关，随着骨料粒径的增大，用碎石和卵石配制的透水性混凝土的总孔隙率均有增大，骨料间的接触点减少，孔洞尺寸增大。由于卵石的接触点比碎石多，因此卵石的孔隙比碎石少一些。透水性混凝土的透水要取决于混凝土内部的连通孔隙，总孔隙率愈大，透水系数愈大，透水性能也就越好。但姜健[22]同时指出此二者并非是线性关系。孟宏睿[6]也得到了相同的结论。

    王武祥[23]指出，集料的级配是影响透水性混凝土透水性能的关键因素，他将不同级配的集料进行混配，得到相同抗压强度的透水性混凝土，但是这些透水性混凝土的透水性能却有显著差异。此外，李秋实[24]指出，集料和再生集料种类的选择也会影响透水性混凝土的透水性能，通常，使用再生集料制备的透水性混凝土的总孔隙率高于使用集料制备的混凝土的总孔隙率，这是由于，再生集料中不可避免的会含有部分水泥浆体，而这部分水泥浆体自身存在孔隙，而且浆体的密度小于集料，所以使得再生集料的孔隙率较高。Erhan Güneyisi等[25]人也得到了相同的结论。

    王培新[8]指出，配制透水性混凝土时，加入适量的细集料有利于提高其强度和透水性，但细集料的量不能过多，否则会导致透水性混凝土变得密实而失去透水作用，砂率为10%、水泥用量为400kg/m3的透水性混凝土的抗压强度可达34.2MPa、透水系数达1.08mm/s，能够满足行业标准CJJ/T135－2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中C30强度等级的要求。

    2.2水灰比与骨灰比

    水灰比与骨灰比共同决定透水性混凝土的孔隙率，因此，在骨料的粒径、种类确定后，水灰比和骨灰比是影响透水性混凝土透水率的Z重要的因素。

    张朝辉[4]通过控制变量法分别研究了水灰比与骨灰比对透水性混凝土透水性能的影响，试验中水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥，集料选用集料，灰集比为1:4、水灰比分别为0.24、0.26、0.28、0.30、0.32时，结果显示，透水性混凝土的透水系数随着水灰比的增加呈现先增加后降低的趋势，Z大值点出现在水灰比为0.30时，这主要是由于，水灰比较低时，水泥颗粒易于结团而堵塞孔隙，使孔隙的连通性变差，导致透水系数降低，而当水灰比超过Z佳值后，会产生沉浆现象，导致混凝土的有效孔隙率减少，连通性变差，透水系数下降；当水灰比为0.28，骨灰比分别为1:3、1:4、1:5、1:6、1:8时，随着灰集比的降低，透水性混凝土的透水系数大幅度升高，这是由于水泥用量的增大，导致了集料之间连通的孔隙数量和孔径均减小，甚至孔隙被堵塞，使孔道变得不连通，从而导致整个骨架透水的通道减少，透水系数降低。蒋正武[7]及王武祥[23]也得到了相似的试验结果。

    孟宏睿[26]指出，判断水灰比是否合适的方法如下：取一些拌合好的拌合物进行观察，如果水泥浆在骨料颗粒表面包裹均匀，没有水泥浆下滴现象，而且颗粒有类似金属的光泽，则说明水灰比较为合适；并且，无砂透水性混凝土的透水性在灰骨比一定的情况下，随水灰比的增大，透水系数增大，且粒径小的比粒径大的混凝土的透水系数略高。王瑞燕[2]指出，合理水胶比的范围为0.30～0.34。

    2.3成型方法

    孟宏睿[6]分别采用加压1MPa、2MPa、3MPa和振捣5s、10s、15s以及每层插捣10次、15次、20次的成型方法制备透水性混凝土，结果显示，采用插捣15次、振捣10s、加压2MPa的成型方法制备的混凝土28d龄期时透水性能和抗压强度良好；相比于加压1MPa和3MPa，加压2MPa的成型方法得到的透水性混凝土强度、透水系数、连通孔隙率更优。

    孟刚[11]对比了分别采用静压成型与振动成型的试件，结果表示，在相同配合比和养护条件下，振动成型试件的透水系数明显低于静压成型试件的透水系数，但在透水系数的数值上，采用振动成型的方法测得的透水系数均大于1mm/s，满足目标要求；并分别采用一次加料法及水泥裹石法进行搅拌，结果表明，采用水泥裹石法搅拌有利于改善透水性混凝土的透水性。

    徐仁崇[19]指出，在采用振动成型法时，要严格控制振动时间，以8～12s为宜；采用压力成型法时，成型压力宜为60～80kN；而采用振压结合的方法可以使透水性混凝土得到更优的抗压强度及透水系数。吴冬[18]认为，将手工插捣与机械振捣的方式相结合，以使透水性混凝土的透水系数达到要求。

    2.4聚合物

    李秋实[24]指出，无论选用哪种集料，添加聚合物改性剂都能使透水性混凝土的总孔隙略有降低。吴红斌[13]也指出，在孔隙率变化不大的情况下，透水系数受聚合物的影响较小。

    满都拉[15]在透水性混凝土中掺入了聚丙烯纤维，结果显示，在有效孔隙率为25.1%～25.9%的范围内，有效孔隙率基本上随着纤维掺量的增加而呈现降低趋势，但纤维掺量为0%～1.5%时，对多孔混凝土的有效孔隙率影响有限。

    2.5面层结构

    为提高透水性混凝土表面的耐磨性，改善装饰性，降低生产成本，在某些透水性混凝土制品的制作时，可采用上下复合结构[23]。对 于此类透水性混凝土，面层的配合比及面层的厚度都会影响透水性混凝土的透水系数，由于面层料的透水系数大大小于基层的透水系数，因此，面层越厚，透水性混凝土的透水系数越小。

    2.6温度

    杨刚[27]指出，温度也是影响透水性混凝土透水性能的一个因素，温度越低，水的动力黏滞系数越大，透水系数越小，以20℃为标准，在温度为T时的透水系数可按式（1）换算成标准温度时的透水系数：