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1、透水混凝土制备法透水混凝土制备法及其在奥运工程中的运用及其在奥运工程中的运用摘摘要要本本研研讨讨根根据据奥奥运运工工程程需需求求和和我我国国透透水水性性混混凝凝土土研研讨讨运运用用的的现现状状,对对透透水水性性混混凝凝土土配配合合比比设设计计、抗抗压压强强度度、透透水水性性、耐耐磨磨性性等等进进展展了了研研讨讨,分分析析了了透透水水混混凝凝土土抗抗压压强强度度和和透透水水系系数数与与水水灰灰比比、灰灰骨骨比比之之间间、骨骨料料粒粒径径的的关关系系,实实现现了了强强度度达达C30、透透水水系系数数为为4.7mm/s的的透透水水性性混混凝凝体体最最优优配配比比如如案案，并运用于工程。并运用于工程。
2、引见内容引见内容技术背景技术背景技术道路技术道路原资料的选择原资料的选择配合比设计配合比设计实验研讨实验研讨工程运用工程运用结论结论技技术术背背景景 随着我国城市化进程的快速推进和小城镇建立的日益开展，沥青硬地面的数量不断添加，地下水的补给越来越少，严重影响我国城市水环境的平衡。沥青硬地面和混凝土不断被以为是破坏自然谁循环体系的元凶，但是只需使混凝土延续孔隙得以构成，就能发明其与自然环境的衔接点，极大的改动过去的笼统。正是在这一条件下，国内有许多学者和专家呼吁在人行道、自行车道、公园和停车场运用环保型透水混凝土。为了了表表达达环保保节能能和和可可继续开开展展，在在北北京京2021年年奥奥运运场
3、馆部部分分停停车场、上上海海2021年年世世博博会会各各主主题公公园园的的设计中中均均思思索索运运用用绿色色环保保透透水水混混凝凝土土。用用来来添添加加雨雨水水下下透透，减减小小城城市市“热岛效效应，提提高高土土壤壤中中水水分分上上透透，提提高高植植被被成成活活和和生生长的的能能够性性。这种种资料料具具有有良良好好的的透透水水性性能能，雨雨天天不不积水水，外外表表不不打打滑滑，既既确确保保了了游游客客的的平平安安，又又还水于土，改善了水于土，改善了树木生木生长的的环境。境。透水混凝土模型透水混凝土模型传统绿色环保透水混凝土组成传统绿色环保透水混凝土组成传传统统无无砂砂大大孔孔透透水水混混凝凝土
4、土是是由由粗粗骨骨料料、掺掺和和料料、水水泥泥、外外加加剂剂和和水水拌拌制制而而成成的的一一种种多多孔孔混混凝凝土土，由由粗粗骨骨料料外外表表包包覆覆一一薄薄层层水水泥泥浆浆相相互互粘粘结结而而构构成成孔孔穴穴均均匀匀分分布布的的蜂蜂窝窝状状构构造造，具具有有透透气气、毛毛细细景景象象不不显显著著、透透水水性性大大，水水泥泥用用量量小小、施施工工简简单单等等特特点点。强强度度在在515MPa，普普通通用用于于公公路路护护坡坡和和透透水砖。水砖。无砂大孔透水混凝土的缺乏采用无砂大孔方案，粘接面积小。采用无砂大孔方案，粘接面积小。用水泥作为胶结资料，界面构造缺陷多。用水泥作为胶结资料，界面构造缺陷
5、多。空隙率数值大，利用率低。空隙率数值大，利用率低。绿色环保透水混凝土的特点绿色环保透水混凝土的特点我们研讨的绿色环保透水混凝土应满足：我们研讨的绿色环保透水混凝土应满足：当集中降雨时能减轻城市排水设备的负担，当集中降雨时能减轻城市排水设备的负担，防止河流泛滥和水体污染。防止河流泛滥和水体污染。能使雨水迅速渗入地下，复原地下水，坚能使雨水迅速渗入地下，复原地下水，坚持土壤湿度。持土壤湿度。防止路面积水，夜间不反光，添加路面平防止路面积水，夜间不反光，添加路面平安性和通行温馨性。安性和通行温馨性。绿色环保透水混凝土的特点绿色环保透水混凝土的特点调调理理城城市市空空间间的的温温度度和和湿湿度度，改
6、改善善城城市市热热循环，缓解热岛效应。循环，缓解热岛效应。大大孔孔隙隙率率能能降降低低车车辆辆行行驶驶时时的的路路面面噪噪音音，发明温馨的交通环境。发明温馨的交通环境。大大量量的的空空隙隙能能吸吸附附城城市市污污染染物物如如粉粉尘尘，减少扬尘污染。减少扬尘污染。易于维护，空隙不会破损、不易堵塞。易于维护，空隙不会破损、不易堵塞。透水性混凝土与普通混凝土区别透水性混凝土与普通混凝土区别配制技术道路配制技术道路根根据据工工程程设设计计要要求求我我们们配配制制绿绿色色环环保保透透水水混凝土的技术道路是：混凝土的技术道路是：确确定定强强度度等等级级为为C30,透透水水系系数数为为15mm/s，有有效效
7、空空隙隙率率大大于于20%；消消费费工工艺艺采采用用水水泥泥砂砂浆浆裹裹石石；施施工工采采用用自自卸卸车车运运输输，面面层层机机械械摊摊铺铺，颜颜料料机机械械喷喷涂涂，压压路路机最后成型。机最后成型。透水性混凝土物理力学性能透水性混凝土物理力学性能抗抗压强度度MPa3045抗冲磨抗冲磨强度度MPa2035总空空隙隙率率3545有效空隙率有效空隙率1525透透水水系系数数mm/s4.515.0有效空隙率确实定有效空隙率确实定传传统统透透水水混混凝凝土土采采用用无无砂砂大大孔孔方方案案，根根本本思思绪绪为为空空隙隙率率越越大大，透透水水性性越越好好，根根据据我我们们在在实实验验室室验验证证，实实践
8、践上上透透水水混混凝凝土土透透水水系系数数与与有有效效空空隙隙率率呈呈线线性性关关系系，而而与与总总空空隙隙率率不不是是比比例例关关系系。总总空空隙隙率率的的添添加加导导致致水水泥泥浆浆与与石石子子之之间间粘粘接接面面积积小小，界界面面构构造造缺缺陷陷多多，透透水水混混凝凝土土强强度度明明显显降降低低，但但透水系数并不添加。透水系数并不添加。有效空隙率确定原理例如有效空隙率确定原理例如强度确实定强度确实定为为了了配配制制强强度度符符合合绿绿色色环环保保透透水水混混凝凝土土的的要要求求，我我们们将将传传统统观观念念由由骨骨料料、水水泥泥、掺掺合合料料和和水水配配制制透透水水混混凝凝土土的的思思绪
9、绪，改改为为掺掺加加少少量量细细骨骨料料，在在粗粗骨骨料料外外表表包包覆覆一一薄薄层层水水泥泥浆浆相相互互粘粘结结而而构构成成孔孔穴穴均均匀匀分分布布的的蜂蜂窝窝状状构构造造，一一方方面面提提高高了了强强度度，另另一一方方面面改改善善了了透透水水混混凝凝土土的的孔孔构构造造，到到达达透透气气、透水和高强的目的。透水和高强的目的。绿色环保透水混凝土组成绿色环保透水混凝土组成根据以上思绪，绿色环保透水混凝土与根据以上思绪，绿色环保透水混凝土与传统透水混凝土相比，其组成资料中含有传统透水混凝土相比，其组成资料中含有粗骨料粗骨料细骨料细骨料掺和料掺和料水泥水泥外加剂外加剂水水消费工艺消费工艺消费工艺采
10、用水泥砂浆裹石的方案，消费工艺采用水泥砂浆裹石的方案，由于在粗骨料外表包覆一薄层水泥砂浆相由于在粗骨料外表包覆一薄层水泥砂浆相互粘结，在水泥用量一样的情况下，粗骨互粘结，在水泥用量一样的情况下，粗骨料之间粘结结实，孔构造分布均匀。料之间粘结结实，孔构造分布均匀。可以到达强度高、耐磨性好、透气、可以到达强度高、耐磨性好、透气、毛细景象不显著、透水系数大，水泥用量毛细景象不显著、透水系数大，水泥用量小、施工简单等特点。小、施工简单等特点。原资料的选择原资料的选择绿色环保透水混凝土原资料的选择主要是绿色环保透水混凝土原资料的选择主要是:水泥种类及强度等级；水泥种类及强度等级；粗骨料的类型、粒径及级配
11、、含泥量等；粗骨料的类型、粒径及级配、含泥量等；细集料的类型、细度模数、含泥量等；细集料的类型、细度模数、含泥量等；掺合料的种类、类型、反响活性；掺合料的种类、类型、反响活性；外加剂的增稠效果、减水率、早强效果和引气量。外加剂的增稠效果、减水率、早强效果和引气量。资料选择到达的目的从选材上着手，引入细骨料，实现从选材上着手，引入细骨料，实现在粗骨料相互接触而构成的双凹粘结面上在粗骨料相互接触而构成的双凹粘结面上,水泥砂浆厚度添加水泥砂浆厚度添加减少无效空隙率减少无效空隙率使粘结点增多使粘结点增多界面粘结更加结实界面粘结更加结实效果效果:既保证了有效空隙率，确保透水系数不降既保证了有效空隙率，确
12、保透水系数不降低。低。又实现透水混凝土的高强化。又实现透水混凝土的高强化。同时提高了混凝土的耐磨性。同时提高了混凝土的耐磨性。水泥的选择水泥的选择水泥最好选择普通硅酸盐水泥。水泥最好选择普通硅酸盐水泥。用量可在保证最正确用水量的前提下，用量可在保证最正确用水量的前提下，适当适当添加用量。添加用量。这样可以添加骨料周围水泥砂浆膜层的稠度这样可以添加骨料周围水泥砂浆膜层的稠度和厚度，和厚度，可有效地提高透水混凝土的强度。可有效地提高透水混凝土的强度。本研讨选用本研讨选用:P.O42.5水泥水泥粗骨料的选择粗骨料的选择粗粗骨骨料料的的粒粒径径较较小小,那那么么比比外外表表积积较较大大,水水泥用量添加
13、。泥用量添加。粗粗骨骨料料的的粒粒径径较较大大，那那么么不不利利于于界界面面粘粘结结，虽然节省水泥，但影响混凝土的强度。虽然节省水泥，但影响混凝土的强度。粗骨料的含泥量要低，否那么影响粘结。粗骨料的含泥量要低，否那么影响粘结。粗骨料的选择粗骨料的选择本研讨选用: 天然卵石、单一粒级、粒径16mm20mm25mm细骨料的选择细骨料的选择细骨料的细度模数较小，那么比外表积较大，细骨料的细度模数较小，那么比外表积较大，水泥用量添加。水泥用量添加。细骨料的细度模数较大，那么不利于界面粘结。细骨料的细度模数较大，那么不利于界面粘结。细骨料的含泥量要低，否那么影响粘结。细骨料的含泥量要低，否那么影响粘结。
14、本研讨选用本研讨选用:天然砂，细度模数天然砂，细度模数2.7。掺合料的选择掺合料的选择掺合料的种合料的种类优先先选用粉煤灰。用粉煤灰。当要求混凝土拌合物粘度当要求混凝土拌合物粘度较高高时选用用矿粉。粉。本研本研讨选用：粉煤灰用：粉煤灰级粉煤灰粉煤灰外加剂的选择外加剂的选择增稠效果明显增稠效果明显减水率适中减水率适中早强效果好早强效果好外加剂的选择外加剂的选择本研讨选用：本研讨选用：早强剂早强剂:选用硫代硫酸钠选用硫代硫酸钠减水剂减水剂:萘系高效减水剂萘系高效减水剂减水率：减水率：15%20%增稠剂：羧甲基纤维素增稠剂：羧甲基纤维素配合比设计配合比设计到到目目前前为为止止透透水水混混凝凝土土仍仍
15、无无成成熟熟的的配配合合比比设设计计计计算算方方法法，根根据据工工程程设设计计中中透透水水混混凝凝土土所所要要求求的的孔孔隙隙率率和和构构造造特特征征，可可以以以以为为1m3混凝土的外观体积由粗骨料堆积而成。混凝土的外观体积由粗骨料堆积而成。因因此此，配配合合比比设设计计的的原原那那么么是是将将粗粗骨骨料料颗颗粒粒外外表表用用一一层层薄薄水水泥泥砂砂浆浆包包裹裹(约约10mm)，并并将将粗粗骨骨料料颗颗粒粒相相互互粘粘结结起起来来，构构成成一一个个整整体。体。配合比设计配合比设计因因此此，透透水水混混凝凝土土采采用用高高强强度度等等级级水水泥泥及及单粒级卵石配制。单粒级卵石配制。1m3混混凝凝
16、土土所所用用的的骨骨料料总总量量取取骨骨料料的的严严密密堆堆积积密密度度的的数数值值，实实测测之之后后数数值值范范围围为为1200kg1400kg。配合比设计配合比设计根据这个原那么，采用多组分混凝土强度实际，根据这个原那么，采用多组分混凝土强度实际，可以初步确定透水混凝土的配合比。可以初步确定透水混凝土的配合比。水胶比既影响透水混凝土的强度，水胶比既影响透水混凝土的强度，又影响其又影响其透水性。透水性。透水混凝土的水胶比普通是随着水泥用量的添透水混凝土的水胶比普通是随着水泥用量的添加而减少，但只是在一个较小的范围内动摇。加而减少，但只是在一个较小的范围内动摇。多组分混凝土强度实际公式多组分混
17、凝土强度实际公式多组分混凝土强度实际公式多组分混凝土强度实际公式式中：式中：f -f -混凝土混凝土强度度f -f -硬化砂硬化砂浆实际强度度U - U - 胶凝胶凝资料填充料填充强度奉献率度奉献率m - m - 硬化砂硬化砂浆的密的密实度度多组分混凝土强度实际公式多组分混凝土强度实际公式多组分混凝土强度实际多组分混凝土强度实际这样我我们就就建建立立了了现代代多多组分分混混凝凝土土强度度实际数学模型。数学模型。ff是是混混凝凝土土对应的的硬硬化化砂砂浆的的实际强度度，它它主主要要思思索索了了胶胶凝凝资料料的的水水化化反反响响构构成成的的强度；度；U U是是胶胶凝凝资料料填填充充强度度奉奉献献率
18、率，主主要要思思索索了了胶胶凝凝资料料的的微微集集料料填填充充效效应，我我们可可以以根根据据掺合合料料的的种种类、数数量量的的不不同同计算算它它们对混凝土混凝土强度的影响；度的影响；m m是硬化砂是硬化砂浆的密的密实度。度。多组分混凝土石子填充模型多组分混凝土石子填充模型透水混凝土由硬化砂浆和石子两部分透水混凝土由硬化砂浆和石子两部分组成。组成。硬化砂浆的粘结强度、胶凝资料强度硬化砂浆的粘结强度、胶凝资料强度奉献率、硬化砂浆密实度决议透水混奉献率、硬化砂浆密实度决议透水混凝土的强度。凝土的强度。石子作为砂浆的填充料，当压碎目的石子作为砂浆的填充料，当压碎目的小于小于8%8%时，由于它的强度大于
19、混凝土时，由于它的强度大于混凝土的设计强度，只占体积不影响强度。的设计强度，只占体积不影响强度。石子填充模型石子填充模型因因此此，我我们们可可以以采采用用以以下下方方法法去去建建立立混凝土体积组成模型。混凝土体积组成模型。假假定定我我们们先先配配制制好好水水泥泥混混合合砂砂浆浆，体体积为积为V1V1；然然后后在在强强力力振振捣捣下下将将粗粗骨骨料料投投入入砂砂浆浆中中，使使石石子子均均匀匀地地填填入入砂砂浆浆构构成成混混凝凝土拌合物；土拌合物；石子填充模型石子填充模型 此此时时混混凝凝土土拌拌合合物物的的体体积积为为V V，V-V1V-V1/V/V便便是是粗粗骨骨料料在在混混凝凝土土中中的的体
20、体积积比比。V1/VV1/V为为水水泥泥混混合合砂砂浆浆在在混混凝凝土土拌拌合合物物中中体体积积比比对对于于砂砂浆浆, ,由由于于水水泥泥和和掺掺和和料料粒粒径径较较小小, ,可可以以完完全全填填充充在在砂砂子子六六方方严严密密堆堆积积的的空空隙隙之之中中, , 其其空空隙隙率率为为p p。硬硬化化砂砂浆浆体体积积由由胶胶凝凝资资料料体体积、拌合用水体积和砂子体积组成。积、拌合用水体积和砂子体积组成。石子填充模型石子填充模型这种混凝土体积组成模型称为石子填充模这种混凝土体积组成模型称为石子填充模型；用这种方法结合现代多组分混凝土强型；用这种方法结合现代多组分混凝土强度实际公式度实际公式XSXS
21、公式，求得混凝土中硬公式，求得混凝土中硬化砂浆体积以及石子、砂子、胶凝资料、化砂浆体积以及石子、砂子、胶凝资料、外加剂和拌合用水等准确配合比设计数据外加剂和拌合用水等准确配合比设计数据的方法叫石子填充法，简称的方法叫石子填充法，简称XSXS法。法。配制强度配制强度按按现行行规范范 fcu.p=fcu.o+1.645 fcu.p=fcu.o+1.645确定确定胶凝资料用量确实定胶凝资料用量确实定对于基准塑性混凝土，对于基准塑性混凝土，坍落度为坍落度为T(mm)T(mm)用于调整任务性的用水量为用于调整任务性的用水量为0.5Tkg0.5Tkg其中其中u1=1u1=1，F=K=Si=0F=K=Si=
22、0由以上公式可知：由以上公式可知：基准水泥用量确实定基准水泥用量确实定 将公式中水泥C用基准水泥C0替代，公式简化为： f = C0/C0 W0/W0+0.5T-0.27 =(W0/W0+0.5T-0.27) 胶凝资料用量确实定胶凝资料用量确实定 WO = 0.5T0.27+f/0.73- f C0 = WO /0.23掺和料用量确实定掺和料用量确实定C0 = u1C+u2F+u3KC0 = u1C+u2F+u3KC0 = 1C+2F+3KC0 = 1C+2F+3KC+F+K 300C+F+K 300C+F+K 600C+F+K 600胶凝资料用量确实定胶凝资料用量确实定根据由以上公式的推导可
23、知：经过科学计根据由以上公式的推导可知：经过科学计算得到填充因子系数，从而计算水泥、粉算得到填充因子系数，从而计算水泥、粉煤灰、矿渣粉等准确用量。煤灰、矿渣粉等准确用量。实现了合理选择掺和料种类和用量，科学实现了合理选择掺和料种类和用量，科学而定量地实现了透水混凝土胶凝资料的定而定量地实现了透水混凝土胶凝资料的定量计算。量计算。使透水混凝土配合比设计与强度之间建立使透水混凝土配合比设计与强度之间建立了一种数字量化关系。了一种数字量化关系。外加剂确实定外加剂确实定减水剂减水剂减水剂掺量为胶凝资料减水剂掺量为胶凝资料0.60.6早强剂早强剂早强剂掺量为胶凝资料早强剂掺量为胶凝资料1.01.0增稠剂
24、增稠剂增稠剂掺量为胶凝资料增稠剂掺量为胶凝资料0.030.03用水量确实定用水量确实定 根据现场实践，假定混凝土的出机坍落度为Tmm, 每添加mm坍落度所需水量为0.5kg。 那么实际用水量 W= WO + 0.5T 实践用水量 W= W(1-n石子用量确实定石子用量确实定透透水水混混凝凝土土1m3 1m3 所所用用的的骨骨料料总总量量取取粗粗骨骨料料的的严严密密堆堆积积密密度度的的数数值值，大大致致为为1200kg1200kg1400kg1400kg。本本研研讨讨根根据据粗粗骨骨料料级级配配取取石石子子堆堆积积密密度度实实测值测值1280kg1280kg、0kg0kg、1400kg1400k
25、g三种。三种。 砂子用量确实定砂子用量确实定本本研研讨讨为为了了添添加加砂砂浆浆与与粗粗骨骨料料之之间间的的粘粘结结才才干干，提提高高透透水水混混凝凝土土的的强强度度，砂砂子子取取石石子用量的子用量的15%15%。透水混凝土计算配合比透水混凝土计算配合比-1编号编号编号编号水泥水泥水泥水泥粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰粗骨料粗骨料粗骨料粗骨料(D25)(D25)细骨料细骨料细骨料细骨料外加剂外加剂外加剂外加剂水胶比水胶比水胶比水胶比1 11841844646128012801921923.693.690.400.402 21841844646128012801921923.693.690.380.3
26、83 31841844646128012801921923.693.690.360.364 41841844646128012801921923.693.690.340.345 51601604040128012801921923.203.200.360.366 61841844646128012801921923.693.690.360.367 72082085252128012801921924.164.160.360.368 82322325858128012801921924.644.640.360.36透水混凝土计算配合比透水混凝土计算配合比-2编号编号编号编号水泥水泥水泥水泥粉煤灰
27、粉煤灰粉煤灰粉煤灰粗骨料粗骨料粗骨料粗骨料（D20D20）细骨料细骨料细骨料细骨料外加剂外加剂外加剂外加剂水胶比水胶比水胶比水胶比9 91841844646135013501991993.693.690.400.4010101841844646135013501991993.693.690.380.3811111841844646135013501991993.693.690.360.3612121841844646135013501991993.693.690.340.3413131601604040135013501991993.203.200.360.361414184184464613
28、5013501991993.693.690.360.3615152082085252135013501991994.164.160.360.3616162322325858135013501991994.644.640.360.36透水混凝土计算配合比透水混凝土计算配合比-3编号编号编号编号水泥水泥水泥水泥粉煤灰粉煤灰粉煤灰粉煤灰粗骨料粗骨料粗骨料粗骨料（D15D15）细骨料细骨料细骨料细骨料外加剂外加剂外加剂外加剂水胶比水胶比水胶比水胶比17171841844646140014002102103.693.690.400.4018181841844646140014002102103.693.
29、690.380.3819191841844646140014002102103.693.690.360.3620201841844646140014002102103.693.690.340.3421211601604040140014002102103.203.200.360.3622221841844646140014002102103.693.690.360.3623232082085252140014002102104.164.160.360.3624242322325858140014002102104.644.640.360.36实验研讨实验研讨工艺过程包括：工艺过程包括：搅拌搅拌
30、成型成型养护养护检测目的包括：检测目的包括：强强度度空空隙隙率率冻冻融融循循环环抗冲磨强度抗冲磨强度透透水水系系数数搅拌搅拌搅拌工艺采用水泥砂浆包裹石子的方法。搅拌工艺采用水泥砂浆包裹石子的方法。先将全部粗骨料及先将全部粗骨料及5%5%10% 10% 的水装入搅拌的水装入搅拌机中预拌。机中预拌。再参与胶凝资料和砂子拌合，以构成包裹再参与胶凝资料和砂子拌合，以构成包裹粗骨料外表的水泥砂浆壳。粗骨料外表的水泥砂浆壳。最后参与剩余的水搅拌均匀。最后参与剩余的水搅拌均匀。成型成型这样的的投投料料顺序序和和搅拌拌程程序序能能使使骨骨料料外外表表构构成成均均匀匀厚厚度度的的水水泥泥浆层，以以保保证混混凝凝
31、土土的的强度和透水性。度和透水性。将将搅拌拌均均匀匀的的混混凝凝土土拌拌合合物物装装入入100mm 100mm 100 mm100mm100 mm100mm的的试模中，机械振模中，机械振捣20s20s。养护养护试件经规范养护试件经规范养护28d28d后，分别在万能实后，分别在万能实验机上测试混凝土抗压强度，在透水验机上测试混凝土抗压强度，在透水系数测定仪上测定变水位和定水位透系数测定仪上测定变水位和定水位透水系数。水系数。透水混凝土实验室检验透水混凝土实验室检验强度采用万能压力实验机，单位强度采用万能压力实验机，单位:MPa:MPa空隙率才用水饱和法空隙率才用水饱和法, ,单位单位:%:%冻融
32、循环采用快冻法冻融循环采用快冻法, ,单位单位: :次次抗冲磨强度采用抗冲磨强度采用200200万次磨损后的强度万次磨损后的强度, ,单单位位: MPa: MPa透水系数采用固定水位法透水系数采用固定水位法, ,单位单位:mm/s:mm/s。透水混凝土实验室检验透水混凝土实验室检验-1编编编编号号号号水水水水泥泥泥泥粉粉粉粉煤煤煤煤粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料( ( ( (D D D D2 2 2 25 5 5 5) ) ) )细细细细骨骨骨骨料料料料外外外外加加加加剂剂剂剂水水水水胶胶胶胶比比比比总总总总空空空空隙隙隙隙率率率率有有有有效效效效空空空空隙隙隙隙率率率率强强强强度度度度抗抗抗抗冲冲
33、冲冲磨磨磨磨强强强强度度度度冻冻冻冻融融融融循循循循环环环环透透透透水水水水系系系系数数数数1 1 1 11841841841844646464612801280128012801921921921923.693.693.693.690.40.40.40.445454545252535.335.332.132.1757515.515.52 2 2 21841841841844646464612801280128012801921921921923.693.693.693.690.380.380.380.3845454545252530.730.716.316.3505014.914.93 3
34、3 31841841841844646464612801280128012801921921921923.693.693.693.690.360.360.360.3645454545252533.233.228.628.6727214.714.74 4 4 41841841841844646464612801280128012801921921921923.693.693.693.690.340.340.340.3445454545252531.331.315.415.4454513.313.35 5 5 51601601601604040404012801280128012801921921
35、921923.23.23.23.20.360.360.360.3645454545252539.339.316.716.7505014.414.46 6 6 61841841841844646464612801280128012801921921921923.693.693.693.690.360.360.360.3645454545252535.435.410.110.1252511.711.77 7 7 72082082082085252525212801280128012801921921921924.164.164.164.160.360.360.360.364545454525253
36、7.237.22.92.9151524.224.28 8 8 82322322322325858585812801280128012801921921921924.644.644.644.640.360.360.360.3645454545252533.533.520.520.5505022.922.9透水混凝土实验室检验透水混凝土实验室检验-2编编编编号号号号水水水水泥泥泥泥粉粉粉粉煤煤煤煤灰灰灰灰粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料（ D D D D2 2 2 20 0 0 0 ）细细细细骨骨骨骨料料料料外外外外加加加加剂剂剂剂水水水水胶胶胶胶比比比比总总总总空空空空隙隙隙隙率率率率有有有有效效效效空
37、空空空隙隙隙隙率率率率强强强强度度度度抗抗抗抗冲冲冲冲磨磨磨磨强强强强度度度度冻冻冻冻融融融融循循循循环环环环透透透透水水水水系系系系数数数数9 9 9 91841841841844646464613501350135013501991991991993.693.693.693.690.40.40.40.442424242272732.832.825.825.875752121101010101841841841844646464613501350135013501991991991993.693.693.693.690.380.380.380.3842424242272744.544.535
38、.635.675751818111111111841841841844646464613501350135013501991991991993.693.693.693.690.360.360.360.3642424242272737.637.627.627.675751717121212121841841841844646464613501350135013501991991991993.693.693.693.690.340.340.340.3442424242272739.239.231.531.57575212113131313160160160160404040401350135013
39、5013501991991991993.23.23.23.20.360.360.360.3642424242272734.134.129.529.575752323141414141841841841844646464613501350135013501991991991993.693.693.693.690.360.360.360.3642424242272735.835.825.825.875751818151515152082082082085252525213501350135013501991991991994.164.164.164.160.360.360.360.36424242
40、42272732.432.431.831.875752323161616162322322322325858585813501350135013501991991991994.644.644.644.640.360.360.360.3642424242272730.930.923.523.575752020透水混凝土实验室检验透水混凝土实验室检验-3编编编编号号号号水水水水泥泥泥泥粉粉粉粉煤煤煤煤灰灰灰灰粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料（ D D D D1 1 1 15 5 5 5 ）细细细细骨骨骨骨料料料料外外外外加加加加剂剂剂剂水水水水胶胶胶胶比比比比总总总总空空空空隙隙隙隙率率率率有有有有效效效
41、效空空空空隙隙隙隙率率率率强强强强度度度度抗抗抗抗冲冲冲冲磨磨磨磨度度度度冻冻冻冻融融融融循循循循环环环环透透透透水水水水系系系系数数数数171717171841841841844646464614001400140014002102102102103.693.693.693.690.40.40.40.438383838232336.136.128.528.5757515.615.6181818181841841841844646464614001400140014002102102102103.693.693.693.690.380.380.380.3838383838232335.435.
42、429.329.375757.17.1191919191841841841844646464614001400140014002102102102103.693.693.693.690.360.360.360.3638383838232335.235.231.531.5757514.114.1202020201841841841844646464614001400140014002102102102103.693.693.693.690.340.340.340.3438383838232339.539.527.927.9757518.618.62121212116016016016040404
43、04014001400140014002102102102103.23.23.23.20.360.360.360.3638383838232332.632.625.625.6757533.333.3222222221841841841844646464614001400140014002102102102103.693.693.693.690.360.360.360.3638383838232333.833.819.819.8757517.617.6232323232082082082085252525214001400140014002102102102104.164.164.164.160
44、.360.360.360.3638383838232335.735.726.426.4757515.415.4242424242322322322325858585814001400140014002102102102104.644.644.644.640.360.360.360.3638383838232333.433.422.622.6757522.522.5实验结果分析实验结果分析实实验验结结果果阐阐明明，采采用用D16D16、D20D20、D25D25的的单单粒粒级级卵卵石石骨骨料料、 普普通通硅硅酸酸盐盐水水泥泥、 少少量量掺掺加加细细集集料料、掺掺和和料料和和外外加加剂剂的的方方法
45、法，采采用用特特殊殊消消费费工工艺艺和和成成型型方方法法控控制制有有效效空空隙隙率率, , 可可以以配配制制出出不不同同强强度度等等级级的的透透水水混混凝凝土土, , 透水系数平均达透水系数平均达15mm/s15mm/s以上。以上。实验结果分析实验结果分析透透水水混混凝凝土土的的透透水水性性在在灰灰骨骨比比一一定定的的情情况况下下， 随随水水灰灰比比的的增增大大， 透透水水系系数数增增大大， 且且粗粗骨骨料料粒粒径径小小的的比比粒粒径径大大的的混混凝凝土土的的透透水系数略高。水系数略高。在在水水灰灰比比一一定定的的情情况况下下， 随随骨骨料料量量的的添添加加， 透水系数增大。透水系数增大。实验
46、结果分析实验结果分析用用D20D20及及D16D16卵卵石石，采采用用水水泥泥砂砂浆浆裹裹石石法法可可以以配配制制出出强强度度等等级级C30 C30 ， 透透水水系系数数为为15mm/ 15mm/ s s以以上上 的的透透水水混混凝凝土土， 最最正正确确配配合合比比 可可以以经经过过多多组组分分混混凝凝土土实实际际和和石石子子填填充充法求得。法求得。用用D20D20及及D16D16卵卵石石配配制制的的透透水水混混凝凝土土抗抗冻冻性性及及抗抗冲冲磨磨才才干干均均很很好好。完完全全可可以以满满足足美美国国设计公司对奥运停车场的设计要求。设计公司对奥运停车场的设计要求。工程实验验证工程实验验证在在在
47、在实实实实验验验验获获获获得得得得胜胜胜胜利利利利的的的的根根根根底底底底上上上上，根根根根据据据据工工工工程程程程设设设设计计计计要要要要求求求求我我我我们们们们在在在在2007200720072007年年年年4 4 4 4月在奥林匹克公园进展月在奥林匹克公园进展月在奥林匹克公园进展月在奥林匹克公园进展500m2500m2500m2500m2工程实验。工程实验。工程实验。工程实验。预预预预期期期期混混混混凝凝凝凝土土土土强强强强度度度度等等等等级级级级为为为为C30, C30, C30, C30, 透透透透水水水水系系系系数数数数为为为为15mm/s15mm/s15mm/s15mm/s，有有
48、有有效效效效空空空空隙隙隙隙率率率率20%20%20%20%；消消消消费费费费工工工工艺艺艺艺采采采采用用用用水水水水泥泥泥泥砂砂砂砂浆浆浆浆裹裹裹裹石石石石；施施施施工工工工采采采采用用用用自自自自卸卸卸卸车车车车运运运运输输输输，面面面面层层层层机机机机械械械械摊摊摊摊铺铺铺铺，颜颜颜颜料料料料机机机机械械械械喷喷喷喷涂涂涂涂，压路机最后成型。压路机最后成型。压路机最后成型。压路机最后成型。消消消消费费费费过过过过程程程程中中中中搅搅搅搅拌拌拌拌工工工工艺艺艺艺采采采采用用用用水水水水泥泥泥泥砂砂砂砂浆浆浆浆包包包包裹裹裹裹石石石石子子子子的的的的方方方方法法法法。先先先先将将将将全全全全
49、部部部部粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料及及及及5 5 5 5 % % % %10 10 10 10 % % % % 的的的的水水水水装装装装入入入入搅搅搅搅拌拌拌拌机机机机中中中中预预预预拌拌拌拌， 再再再再参参参参与与与与胶胶胶胶凝凝凝凝资资资资料料料料和和和和砂砂砂砂子子子子拌拌拌拌合合合合。以以以以构构构构成成成成包包包包裹裹裹裹粗粗粗粗骨骨骨骨料料料料外外外外表表表表的的的的水水水水泥泥泥泥砂砂砂砂浆浆浆浆壳壳壳壳， 最最最最后后后后参参参参与与与与剩剩剩剩余余余余的的的的水水水水搅搅搅搅拌拌拌拌均匀。均匀。均匀。均匀。现场检验现场检验取一些拌合好的拌合物进展察看，假设取一些拌合好的拌合物进
50、展察看，假设水泥砂浆在骨料颗粒外表包裹均匀，水泥砂浆在骨料颗粒外表包裹均匀，没有水泥砂浆下滴景象，没有水泥砂浆下滴景象，而且颗粒有类似金属的光泽，而且颗粒有类似金属的光泽，那么阐明水胶比较为适宜。那么阐明水胶比较为适宜。实验工程施工终了后实验工程施工终了后,经过中国建筑科学研经过中国建筑科学研讨院检测，本工程组研讨的透水混凝土讨院检测，本工程组研讨的透水混凝土平均强度为平均强度为36.5MPa,达设计值的达设计值的120%，透水系数达透水系数达20mm/s,大于设计要求的大于设计要求的4.7mm/s,有效空隙率控制在有效空隙率控制在25%，冻融循环达冻融循环达100次。次。设计单位和监理非常称
51、心。设计单位和监理非常称心。结结论论经过实验研研讨和工程运用，在和工程运用，在绿色色环保透水混凝土的配制方面我保透水混凝土的配制方面我们可以得出以可以得出以下下结论:结论结论-1根据透水性混凝土构造模型可知根据透水性混凝土构造模型可知,透水混透水混凝土受力是经过骨料之间的胶结点传送力凝土受力是经过骨料之间的胶结点传送力的作用。由于骨料本身的强度较高的作用。由于骨料本身的强度较高,水泥水泥凝胶层很薄凝胶层很薄,水泥凝胶体与粗骨料界面之水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小间的胶结面积小,其破坏特征是骨料颗粒其破坏特征是骨料颗粒之间的衔接点被破坏。之间的衔接点被破坏。结论结论-1因此因此, , 在
52、保证一定孔隙率的前提下在保证一定孔隙率的前提下, , 添加添加胶结点的数量和面积胶结点的数量和面积, , 加强胶结力是提高加强胶结力是提高透水性混凝土强度的关键。骨料粒径越小透水性混凝土强度的关键。骨料粒径越小, , 比外表积越大比外表积越大, , 所构成的构造骨架单位体所构成的构造骨架单位体积内骨料颗粒之间的接触点数量多积内骨料颗粒之间的接触点数量多, , 胶结胶结面积越大面积越大, ,从而提高透水性混凝土的整体强从而提高透水性混凝土的整体强度。因此我们必需摒弃传统观念不加砂子度。因此我们必需摒弃传统观念不加砂子的思绪，参与少量的细集料。的思绪，参与少量的细集料。结论结论-1由实验数据可知由
53、实验数据可知, ,即使水灰比一样即使水灰比一样, , 但由于但由于粗骨料粒径减少粗骨料粒径减少, , 胶结点的数量多、面积胶结点的数量多、面积大大, , 抗压强度增大。抗压强度增大。结论结论-2本本次次研研讨讨采采用用强强迫迫式式搅搅拌拌机机和和预预湿湿粗粗骨骨料料, ,先先将将全全部部粗粗骨骨料料及及5%5%10% 10% 的的水水装装入入搅搅拌拌机机中中预预拌拌，再再参参与与胶胶凝凝资资料料和和砂砂子子拌拌合合。以以构构成成包包裹裹粗粗骨骨料料外外表表的的水水泥泥砂砂浆浆壳壳，最最后参与剩余的水搅拌均匀。后参与剩余的水搅拌均匀。结论结论-2采用这种方法采用这种方法,可以保证搅拌的均匀性可以
54、保证搅拌的均匀性,水水泥砂浆的利用率也最大。正是由于这两条泥砂浆的利用率也最大。正是由于这两条缘由缘由,加之选用了适宜的外加剂加之选用了适宜的外加剂,使透水性使透水性混凝土抗压强度增高变成了现实。混凝土抗压强度增高变成了现实。结论结论-3对于透水混凝土的强度而言对于透水混凝土的强度而言, , 在水灰比处在水灰比处于于0.340.340.400.40之间时之间时, , 骨料粒径与骨胶比骨料粒径与骨胶比对强度影响显著对强度影响显著, , 因此在配制过程中因此在配制过程中, , 骨骨胶比应取较小值胶比应取较小值, , 骨料粒径适中。骨料粒径适中。结论结论-4混混凝凝土土的的透透水水性性和和抗抗压压强
55、强度度与与混混凝凝土土的的孔孔隙隙率率有有关关。实实验验阐阐明明, , 其其透透水水性性和和强强度度是是一一对对相相互互矛矛盾盾的的目目的的, ,在在配配制制透透水水混混凝凝土土时时, , 应留意协调二者之间的关系。应留意协调二者之间的关系。结论结论-5对对透透水水性性混混凝凝土土来来讲讲, , 粒粒径径是是影影响响其其性性能能的的一一个个重重要要要要素素。在在进进展展配配比比设设计计时时, , 要要合合理理选选取取粒粒径径, , 以以使使透透水水性性混混凝凝土土的的性性能能符符合合运运用用要要求求。随随着着骨骨料料粒粒径径的的减减小小, ,虽虽然然强强度度提提高高很很快快, , 但但透透水水
56、系系数数、总总孔孔隙隙率率和和连通孔隙率均有不同程度的下降。连通孔隙率均有不同程度的下降。结论结论-6作作为为奥奥运运停停车车场场地地面面资资料料, ,设设计计要要求求表表层层具具有有良良好好的的耐耐磨磨性性和和平平整整度度, , 处处于于表表层层的的骨骨料料颗颗粒粒很很容容易易零零落落, ,使使道道路路外外表表凹凹凸凸不不平平。为为保保证证其其具具有有良良好好的的耐耐磨磨性性和和平平整整度度, ,综综合合思思索索以以上上要要素素, ,为为使使透透水水系系数数、总总孔孔隙隙率率和和连连通通孔孔隙隙率率均均满满足足工工程程设设计计要要求求, , 我我们们建建议运用多组分混凝土实际进展配合比设计。议运用多组分混凝土实际进展配合比设计。 国家大剧院开工国家大剧院开工-1国家大剧院开工国家大剧院开工-2国家大剧院开工国家大剧院开工-3国家大剧院建立中国家大剧院建立中-1国家大剧院建立中国家大剧院建立中-2国家大剧院建立中国家大剧院建立中-3老山自行车馆老山自行车馆国家体育馆国家体育馆谢谢！谢谢！
