透水地坪罩面劑，雙丙聚氨酯密封劑首選邦偉建材BW303，耐黃變性能好，使用進口固化劑。
【來 源】 《商品混凝土》 2017年第C1期P78-79，102頁
【關 鍵 字】 骨料 高強度 透水混凝土
【摘 要】 本文選用玄武巖質骨料,輔以適量面砂配制出抗壓強度達到35.7MPa、透水系數為2.09cm/s的高強度透水混凝土。
0 前言
隨著國家“海綿城市”戰略的推進，透水混凝土受到城市規劃部門的重視程度日益提升。透水混凝土具有透水透氣、吸聲降噪、降塵排污等優點，是一種生態型功能化混凝土。透水混凝土的推廣使用可減輕熱島效應、減少城市內澇，符合國家綠色建材的戰略要求，是建設“海綿城市”的優良道路材料[1-3]。
和普通混凝土不同，透水混凝土具有較高的孔隙率，在保證透水效果的同時，抗壓強度往往差強人意。目前廣泛使用透水混凝土的抗壓強度通常較低，透水混凝土往往作為公園和社區的景觀道路，難以作為交通承載量較大的路面[4]。
筆者公司技術人員通過調整骨料的粒形與粒徑以及改善混凝土膠凝材料體系等技術手段，最終配制出透水率高、抗壓強度超過 40MPa 的道路用透水混凝土。
1 原材料
（1）水泥：淮海中聯 P·O52.5 水泥， 28d 水泥強度為62.9MPa；
（2）礦粉：徐州金鑫 S95，需水量 98%，比表面積405m2/kg，28d 活性指數 101%；
（3）硅灰：?？瞎杌遥缺砻娣e 25000m2/kg，SiO2含量94%，活性指數 102%；
（4）粗骨料 1：頁巖質碎石，3～5mm 碎石，壓碎值14%；
（5）粗骨料 2：石灰質碎石，10～16mm 碎石，壓碎值11%；
（6）粗骨料 3：石灰質碎石，5～10mm 碎石，壓碎值11%；
（7）粗骨料 4：石灰質碎石，3～5mm 碎石，壓碎值11%；
（8）粗骨料 5：玄武巖質碎石，3～5mm 碎石，壓碎值8%；
（9）粗骨料 6：玄武巖質碎石，5～10mm 碎石，壓碎值8%；
（10）細骨料：面砂，細度模數 0.7，含泥量 0.4%，含粉量 0%；
（11）外加劑 1：蘇博特 SBT-1，減水率 25%；
（12）外加劑 2：蘇博特 SBT-PRC(1)，透水混凝土增強劑。
2 試驗方法
透水混凝土的抗壓強度依據 GB/T 50081－2002《普通混凝土力學試驗方法》的有關規定測試，透水系數采用“固定水量法”進行測試，選用的測試設備為 GB/T 25993－2010透水路面磚透水系數裝置，如圖1 所示。
圖1 透水系數測試裝置
3 試驗結果及分析
3.1 膠凝材料體系對透水混凝土性能的影響
為了保證透水混凝土的透水透氣性能，漿體必須保證足夠的粘聚性，且要降低漿體的流動性，尤其要降低漿體的觸變性能。要保證漿體在適度震動的情況下不易堵塞骨料形成的孔隙，且要膠結好骨料，形成足夠的強度。為此，我們調節膠凝材料體系，測試混凝土的抗壓強度和透水性能。此次試驗選用的骨料是 3～5mm 的石灰質碎石。用 SBT-1 調整混凝土的坍落度至 10～30mm。試驗方案見表1。
表1 調整膠凝材料體系的試驗方案 k g/m3
試驗結果如表2 所示。
表2 調整膠凝材料體系的試驗結果
由試驗結果可知，調整透水混凝土的膠凝材料體系對混凝土的抗壓強度影響較大，在普通混凝土中可以促進后期強度增長的礦粉和硅灰在透水混凝土中幾乎不起作用，礦粉的加入甚至使混凝土的力學性能大幅度縮小。這是由于透水混凝土的強度由骨料嚙合處和膠凝材料的粘結強度決定，而不是取決于混凝土的密實度。同時，在坍落度保持穩定的情形下，本次試驗所做的膠凝體系調整對透水系數的影響較小。
3.2 骨料粒徑對透水混凝土性能的影響
雖然從上次試驗結果可以得出，適量硅灰加入膠凝材料體系，可以提升混凝土的抗壓強度，但提升的幅度過小，且硅灰的價格較高，使用硅灰沒有良好的技術經濟價值。因此在本次試驗中采用純水泥的透水混凝土配合比。在沒有使用細骨料的情況下，骨料的粒徑越大，其孔隙率也越大，其透水性能越好，本次試驗調整骨料的粒徑，衡量透水系數和抗壓強度的平衡關系。具體試驗方案如表3 所示。
表3 調整骨料粒徑的試驗方案 k g/m3
試驗結果如表4 所示。
表4 調整骨料粒徑的試驗結果
由試驗結果可知，隨著骨料粒徑的增大，混凝土的強度下降幅度較大，但混凝土的透水性能提升較快。從三組試驗數據的對比結果來看，粒徑范圍為 5～10mm 時，透水系數和抗壓強度的平衡關系最好。
3.3 骨料種類對透水混凝土性能的影響
從以上的試驗數據中優選出粒徑范圍為 5～10mm 的骨料，使用純水泥配比，調整骨料的種類，考察其對透水混凝土的影響程度，具體試驗方案如表5 所示。
表5 調整骨料種類的試驗方案 k g/m3
試驗結果如表6 所示。
表6 調整骨料種類的試驗結果
由試驗結果可知，隨著骨料壓碎值的提高，混凝土的抗壓強度隨之升高，在透水混凝土中，骨料壓碎值對混凝土抗壓強度的影響超過了普通混凝土。這是由于透水混凝土的抗壓強度主要由骨料嚙合處和膠凝材料的粘結強度決定，骨料自身較高的本征強度使得嚙合處更為堅固。
3.4 細骨料對混凝土性能的影響
在透水混凝土中，允許使用少量的細骨料來增加粘結強度，同時使透水性能降低。為了保證骨料的斷續級配，此次使用細度模數較小的面砂，保證混凝土的透水系數不至于減小過大。具體試驗方案如表7 所示。
表7 調整細骨料用量的試驗方案 k g/m3
試驗結果如表8 所示。
表8 調整細骨料用量的試驗結果
由試驗結果可知，隨著面砂用量的增加，混凝土的抗壓強度隨之升高，但透水系數隨之降低。從試驗結果可以看出，當面砂用量為 150kg/m3時，透水混凝土的抗壓強度和透水系數都較為良好。因此選用玄武巖質骨料，輔以適量面砂可配制出抗壓強度達到 35.7MPa、透水系數為 2.09cm/s 的透水混凝土。
4 結論（1）膠凝材料體系對透水混凝土的抗壓強度影響較大，透水混凝土中摻入硅灰、礦粉等輔助性膠凝材料沒有良好的技術經濟效果；
（2）骨料粒徑與種類對透水混凝土的影響較大，較低的壓碎值，相對較小的粒徑可提升混凝土的抗壓強度，但混凝土的透水系數隨著粒徑的縮小而減??；
（3）使用適量的面砂既可以提升混凝土的抗壓強度，也可保證較高的透水系數，選用玄武巖質骨料，輔以適量面砂可配制出抗壓強度達到 35.7MPa、透水系數為 2.09cm/s 的透水混凝土。
參考文獻：
[1] 楊善順．環境友好型混凝土一透水混凝土[J]．廣東建材，2004(10)：36-39.
4 結論
以蘭州石油化工公司文化小區筏板基礎混凝土為研究方向，以強度 C35 混凝土為基礎，通過不同摻量粉煤灰混凝土齡期、力學性能以及碳化深度的試驗，得出以下結論：
（1）粉煤灰摻量越高，粉煤灰混凝土標準立方體抗壓強度、劈裂抗拉強度、碳化深度增長程度越大。
（2）此次蘭州石油化工公司文化小區 801#、802# 筏板基礎，經過試驗分析，強度等級是 C35 大體積筏板混凝土，選用粉煤灰摻量為 30%～40% 的混凝土為最佳。
參考文獻
[1] 劉躍偉，盧俊，孔德玉．大摻量粉煤灰高性能混凝土的研究[J]．粉煤灰綜合利用，2006(1)：40-42.
[2] 周英梅．大摻量粉煤灰高性能混凝土的應用分析[J]．交通世界，2010(1)：141-142.
[3] 吳建華，蒲心成，劉芳．大摻量粉煤灰高性能混凝土配制技術[J]．重慶大學學報：自然科學版，2005(5)：54-58.
[4] 孫家國，谷俊玲．粉煤灰配制綠色高性能混凝土的研究[J]．混凝土，2012(7)：93-94.
［通訊地址］甘肅省蘭州市西固區蘭州石化公司（730060）
[2] 陳兵，潘洪源．礦物摻合料對輕質高強混凝土性能的影響[J]．混凝土，2005,8(5)：513-519.
[3] 劉肖凡，白曉輝，王展展，等．粉煤灰改性透水混凝土試驗研究[J]．混凝土與水泥制品，2014(1)：20-23.
[4] 周淵．透水混凝土的研制及在工程中的應用[J]．上海建設科技，2011(3)：55-57.
