透水混凝土

透水混凝土PerviousConcrete12概述01THEMAINCONTENTS作用02制备工艺03配合比设计04概述0131.1海绵城市说到透水混凝土，就不得不提起“海绵城市”，近些年来，随着我国城市化进程显著提高，城市中不透水地面比率不断上升，市区内积水灾害越来越严重，大雨大淹，小雨小淹，排水不畅已经成为城市建设的顽疾，给城市建设者敲响了警钟。图1.1.1武汉看海模式海绵城市，是新一代城市雨洪管理系统概念，是指城市在适应环境变化和应对雨水带来的自然灾害等方面具有良好的“弹性”，也可称之为“水弹性城市”。概述014图1.1.2海绵城市水的循环收集与释放示意图为了解决城市化进程中出现的问题，我国自2012年开始提出并推进海绵城市的建设项目，就是为了解决这些棘手的问题。如今以透水混凝土等生态材料的运用，正逐渐改变当今城市的面貌。当城市下雨时，雨水通过地表透水混凝土等的渗透作用，集聚到地下水或者土壤中，当天气干燥需要水时，将蓄存的水“释放”并加以利用。概述0151.2透水混凝土的定义透水混凝土（PerviousConcrete）又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪，是由特定级配的骨料、水泥、水、外加剂和掺合料等按特定比例经特殊工艺制成的具有连续孔隙的多孔混凝土，是生态混凝土的重要品种之一。图1.2.1透水混凝土透水情况图1.2.2现实中铺设的透水混凝土彩色透水混凝土素透水混凝土土基夯实层概述016图1.2.3哥本哈根彩色艺术城市透水地坪图1.2.4广西壮族自治区涠洲岛的彩色透水路面概述017图1.2.5美国曼哈顿时代广场透水彩色铺装图1.2.6日本街道透水彩色路面概述0181.3透水混凝土的分类依据混凝土中集料粘结用材料的不同，可以将透水混凝土分为透水沥青混凝土和透水水泥混凝土，透水沥青混凝土是以沥青（必要时可掺入改性剂）作为粘结材料，透水水泥混凝土以水泥（必要时可掺入矿物掺和料）作为粘结材料。图1.3.1透水沥青混凝土图1.3.2透水水泥混凝土概述0191.4透水混凝土的原材料1.41制备透水水泥混凝土的原材料普通硅酸盐水泥、经过级配的集料（通常只包含粗集料、少或无细集料）、化学外加剂、矿物掺和料和水。1.42制备透水沥青混凝土的原材料集料、沥青、沥青改性剂和纤维。概述01101.5透水混凝土的内部结构图1.5.1透水混凝土内部结构示意图骨料胶结部位透水混凝土内部如右图所示，主要是由相互胶结的骨料和空隙组成。空隙分为有效空隙，半有效空隙，和无效空隙。有效空隙和半有效空隙由于可以使水通过、排出或者储存，使透水混凝土具有排水、渗水、净水、植物生长和营造小型（微）生物栖息环境等各方面的功能，所以在透水混凝土中，只有保证一定的有效空隙和半有效空隙率，才能确保透水混凝土的作用。作用02112透水混凝土的作用透水混凝土的主要作用是其渗水功能，透水混凝土应用的主要目的是节约水资源、保护环境和防止城市降雨期间的洪涝灾害，其作用方式是将其表面的水分通过自身和基层原地渗透或就近渗透至土壤中，从而维护局部地区的地下水位、净化水质、减小城市排水系统的排水负荷和低洼地区的雨水聚集。晴天时通过蒸发水吸热，降低城市的热岛效应。其次还有增大路面摩擦力和吸声的作用。图2.1雨天普通混凝土地面和透水混凝土地面对比图作用0212图2.2透水混凝土与普通混凝土的作用对比制备工艺03133透水混凝土的制备工艺3.1压制成型图3.1.1压制成型示意图成型方法：将混凝土拌合物装入专用静压成型模具中，然后将模具置于压力机下施加压力至试验值并维持5s后卸荷，最后取下试模套具，用准40mm的铁棒“滚压”成型面直至平整并用抹刀将成型面抹平。混凝土试块成型尺寸为150mm×150mm×150mm，试验过程见左图。缺点：试件上下密实程度不均匀，试件结构上部密实，下部相对疏松，这些都使透水混凝土的强度降低。制备工艺03143透水混凝土的制备工艺3.2振动成型成型方法：将混凝土拌合物装入150mm×150mm×150mm混凝土试模中，放在振动台上振动至所需时间，最后用准40mm的铁棒“滚压”成型面直至平整并用抹刀将成型面抹平。缺点：若振动过度，则会产生上部浆体稀少、下部浆体堆积的现象，致使表层的抗压强度降低，下层的透水性降低，使整体的强度和透水度下降。制备工艺03153透水混凝土的制备工艺3.3振压成型成型方法：将混凝土拌合物装入试模并在振动台上振动4s，然后使用静压成型装置向拌合物施加压力至试验值并维持5s后卸荷，最后用准40mm的铁棒“滚压”成型面直至平整并用抹刀将成型面抹平。优点：振压成型的前振动使透水混凝土拌合物中的骨料发生位移并填充到有效的位置，此时水泥浆体均匀包裹骨料且不会发生滴浆；之后的压力成型使骨料颗粒的间距进一步减小，骨料颗粒之间接触点增多但骨料不会发生压碎，最终使透水混凝土内部的骨料颗粒紧密啮合，形成均匀的多孔结构。振压成型法在提高混凝土强度的同时，使透水混凝土内部孔隙良好连通、具有良好的透水性能。配合比设计04164透水混凝土的配合比设计配合比设计步骤（1）单位体积粗集料用量应该按下式计算确定：𝑾𝒈=𝜶∙𝝆𝒈式中𝑾𝒈—透水水泥混凝土粗集料用量（Kg/𝑚3）𝝆𝒈—粗集料紧密堆积密度（Kg/𝑚3）𝜶—粗集料用量修正系数，取0.98（2）胶结料浆体体积应按下式计算确定：𝑽𝒑=𝟏−𝜶∙𝟏−𝒗𝑪−𝟏∙𝑹𝒗𝒐𝒊𝒅式中𝑽𝐩—每立方米透水水泥混凝土中胶结料浆体体积（Kg/𝑚3）𝒗𝑪—粗集料紧密堆积孔隙率（%）𝑹𝒗𝒐𝒊𝒅—设计孔隙率（%）（3）水胶比应经试验确定，水胶比选择范围控制在0.25-0.35.配合比设计04174透水混凝土的配合比设计配合比设计步骤（4）单位体积水泥用量应按下式确定：𝐖𝐜=𝐕𝐏𝐑𝐖/𝐂+𝟏∙𝛒𝐂式中𝑾𝒄—每立方米透水水泥混凝土中水泥用量（Kg/𝑚3）𝑽𝑷—每立方米透水水泥混凝土中胶结料浆体体积（𝑚3/𝑚3）𝑹𝑾/𝑪—水胶比𝝆𝑪—水泥密度（Kg/𝑚3）（5）单位体积用水量应按下式确定：𝐖𝐰=𝐖𝐂∙𝐑𝐖/𝐂式中𝑾𝒘—每立方米透水水泥混凝土中用水量（Kg/𝑚3）𝑾𝑪—每立方米透水水泥混凝土中水泥用量（Kg/𝑚3）𝑹𝑾/𝑪—水胶比配合比设计04184透水混凝土的配合比设计（6）外加剂用量应按下式确定：𝑴𝜶=𝑾𝑪∙𝜶式中𝑀α—每立方米透水水泥混凝土中外加剂用量（Kg/𝑚3）𝑊𝐶—每立方米透水水泥混凝土中水泥用量（Kg/𝑚3）𝛼—外加剂的掺量（%）（7）当掺用增强剂时，掺量应按水泥用量的百分比计算，然后将其掺量换算成对应的体积。（8）透水水泥混凝土配合比可以采用每立方米透水水泥混凝土中各种材料的用量表示。谢谢同学们19