透水混凝土歷史背景

透水混凝土的研究應(yīng)用始于100多年前，據(jù)v·M·Malhortra記載：1852年英國在建造工程中由于缺少細骨料，開發(fā)了不含細骨料的混凝土，即透水混凝土。美國在20世紀60年代就開始了對普通混凝土及透水性混凝土配合比設(shè)計方法的研究。1995年，南伊利諾伊大學(xué)的Nader?Ghafoorim闡述了不含細骨料混凝土的概要。提出了透水混凝土這一概念，討論了透水混凝土作為鋪路材料的使用技巧，對其物理力學(xué)性質(zhì)及狀態(tài)，特別是對沖擊加固法進行了探討研究，討論了加固時的能量、效果、調(diào)配、制造時的技術(shù)等對硬化后混凝土的物理力學(xué)性能所產(chǎn)生的影響；并且還在磨耗性及抗凍性方面進行了闡述。在日本，為了解決因抽取地下水而引起地基下沉等問題，在20世紀70年代后期提出了“雨水的地下還原政策”，著手開發(fā)透水性混凝土鋪裝，并應(yīng)用于實際工程。從那時起透水混凝土逐漸被人們所關(guān)注[1]。

透水混凝土的概念

透水混凝土是由粗骨料、水泥和水及添加物拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，故具有透氣、透水和重量輕等特點[2]。

透水混凝土的結(jié)構(gòu)

透水混凝土主要組成材料為水、水泥、集料及其他增強材料。透水混凝土集料采用骨架——空隙型級配，水泥凈漿或加入少量細集料或增強材料的砂漿薄層包裹在骨料顆粒表面形成骨料顆粒間膠結(jié)層，骨料顆粒通過硬化的水泥(砂)漿薄層堆聚形成多孔“拱架”結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部存在著大量連通孔隙，且多為直徑超過1mm的大孔。透水混凝土的透水透氣性能取決于其內(nèi)部的連通孔隙率及孔徑大小；力學(xué)強度取決于集料強度、膠結(jié)層強度、膠結(jié)層與集料的界面黏結(jié)質(zhì)量和黏結(jié)點數(shù)量、集料顆粒相互嵌擠形成的“拱架”結(jié)構(gòu)的質(zhì)量；表面粗糙度主要取決于集料粒徑大小[3]。