透水混凝土的应用现状研究

Sichuan Building Materials Vol.46,No.llNovember ,2020透水混凝土的应用现状研究邓显石，阳芳(湖南环境生物职业技术学院园林学院，湖南 衡阳421005)摘 要：透水混凝土在20世纪70 -80年代兴起于欧美、日

造成了资源的浪费。合理使用石灰石粉，减少石灰石粉污染

本等发达国家，其良好的透水性、透气性不仅能够有效地缓

解城市路面积水问题，而且能吸声降噪、补充地下水，改善城

和浪费,对于推进生态文明建设及自然资源的可持续发展有

重大意义,石灰石粉作为混凝土一种新型矿物掺合料，如何 正确有效使用，已成为工程材料的研究重点。透水混凝土作为一种新型生态环保材料,要制备形成多

市生态环境。现已广泛应用于公园、广场等轻量化道路系

统。本文主要综述了透水混凝土的制备，并对其透水性能、

力学特性等应用性能研究进行了相关介绍，最后结合透水混 凝土应用现状，提出发展展望。关键词:透水混凝土;制备;透水性能;力学特性 中图分类号:TU528

文献标志码:A文章编号：1672-4011(2020)11 -0001 -02

DOI：10. 3969/j. issn. 1672 - 4011. 2020. 11. 001Research on the application

status of pervious concrete

DENG Xianshi,YANG Fang(College of landscape architecture, Hunan University of Environment and Biology, Hengyang 421005 , China)

Abstract: Pervious concrete has risen in the developed countries

such as Europe, America and Japan in the seventies and eights of

the 20th century. Its good permeability can not only alleviate the waterlogging problems of urban road surface effectively, but also

absorb sound, reduce noise, supplement groundwater, and improve urban ecological environment. It has been widely used in light­

weight road systems such as parks and squares. The preparation of pervious concrete is summarized in this paper, and the re­

search on its permeability performance, mechanical properties and other applied properties is introduced. Finally, combined with

the application status of pervious concrete, the development pros­pects are put forward.Key words: pervious concrete ； preparation ； permeability per­

formance ；mechanical properties0前言党的十八大以来，国家大力推进生态文明建设,为了积

极响应国家对生态环境的重视,生态文明建设已然成为我国

发展的主题。透水混凝土作为一种新型绿色环保材料，能够

有效改善城市路面积水、保护地下水、吸声降噪,在工程建设

领域中得到广泛应用⑴。随着混凝土行业迅速发展，粉煤

灰、矿粉等作为混凝土掺合料需求量日益增加,粉煤灰和矿 粉供不应求。石灰石粉在我国资源储藏丰富、易于加工、运

输方便,已在工程材料领域大量应用,而且在砂石的生产中 也产生了大量的石灰石粉,严重地危害了自然生态环境，还

收稿日期：2020 -04-03作者简介:邓显石(1990 -)，男，湖南衡阳人，硕士，工程师，主要研究 方向：园林建筑材料与构造O基金项目：湖南环境生物职业技术学院青年基金项目：掺入石灰石粉 的透水混凝土制备及性能研究(ZK2019 -03)

孔状混凝土材料,故没有细骨料,而是由水泥、粗骨料、水和 一定比例外加剂拌制而成的蜂窝状多孔混凝土，具有良好的

透水性，早期主要由欧美、日本等发达国家为改善城市路面

积水、补充地下水资源等开发利用，至今已有100余年的历

史⑵。目前，透水混凝土主要应用于路面铺装，在室外体育 场、广场、停车场、非机动车道及园林景观工程等实际工程中 大量应用。影响透水混凝土的性能因素众多，国内外专家主

要在透水混凝的制备和使用性能等方面展开了大量研究。1透水混凝土制备研究混凝土是指用胶凝材料水泥、粗骨料、细骨料及水按相 应比例经拌制、振捣而成，目前作为最主要的工程材料之一,

在研究制备及工程应用方面均已非常成熟。透水混凝土作

为混凝土的一类环保新品种，其制备过程和普通混凝土类

似，目前透水混凝土主要应用于路面，最初是为了解决路面

积水等问题，基于透水混凝土的特殊性能要求，在制备过程

中仍要考虑多种因素的影响。美国在20世纪60年代就开

始了透水混凝土的配合比设计研究⑶。爱荷华州立大学在 透水混凝土制备、推广使用等方面进行了比较系统的研

究⑷。有研究表明目标孔隙率、水胶比对透水混凝土配合比

设计影响较大⑸。有学者运用浆体包裹理论方法进行透水

混凝土的配合比设计研究⑹。陈晋栋等⑺借鉴可压缩堆积

模型，考虑集料堆积密度与干密度之间的关系，引入比例因

子概念，提出一种新的透水混凝土设计方法。陈国华等⑻通

过试验研究了掺入硅灰、可再分散胶粉配制C30透水混凝 土，推导其最优掺量。为了资源的可持续发展，维持生态平

衡,混凝土制备过程中出现了许多新的掺合材料，粉煤灰作

为目前混凝土制备过程中重要的掺合材料之一，同样也被用

于透水混凝土的制备。研究表明一定掺量粉煤灰能够有效

提高透水混凝土的透水系数，可用于制备高透水性混凝

土⑼，同时粉煤灰还能够代替一定部分的水泥用于制备透水 混凝土。在透水混凝土制备中使用硅灰作为掺合材料也具

有与粉煤灰类似的作用。同时学者们对粉煤灰与硅灰等其

他可掺物质按一定比例复掺制备透水混凝土也开展了相关 研究［⑹。由于透水混凝土为多孔状蜂窝结构，其强度不高,

在实际应用于路面建设过程中存在强度不足的缺陷,在透水

混凝土中掺入一定比例的钢渣等硬质高强材料,能够有效改

善其整体强度不高的问题Mi］。综上,透水混凝土制备方法有很多，但随着透水混凝土

在工程建设中的逐步推广，人们对透水混凝土的功能需求越

来越多，目前既能推进资源可持续发展又能满足应用要求的

高性能透水混凝土制备研究成为未来的发展方向。・1・Vol.46,No.llNovember, 20206 g 坊Sichuan Building Materials第46卷第11期2020年11月2透水混凝土的性能研究透水混凝土能有效改善硬化路面积水情况,还能有效补 充城市地下水资源。随着透水混凝土工程建设领域的不断 推广,透水混凝土不单单仅满足透水要求,还需同时具有一

型材料，能够有效地改善硬化地表积水、补充地下水，同时还

具有固结基层土壤及吸声降噪等功能,既环保又惠民,在公

园、道路、广场等工程建设领域有广阔的应用前景。石灰石

粉在普通混凝土行业的应用已日趋成熟，较好地缓解水泥、

粉煤灰等的需求压力。相信在不久的将来，资源丰富的石灰

定的强度、吸声降噪等性能。针对透水混凝土的诸多性能方 面,国内外专家主要从透水混凝土透水性能、力学特性、吸声

石粉如何有效地应用于透水混凝土会成为学者们的研究 热点。降噪等使用性能方面进行相关研究。2.1 透水混凝土透水性能研究由于透水混凝土只含粗骨料,其骨料级配相对单一，在

4结语1) 在保证透水混凝土透水性能的同时，很难保证其强

成型过程中形成的孔曲折度较大，由于环境中粉尘等固体颗 度，如何制备其透水性能与强度俱佳的最优组合，是透水混

凝土应用研究方向之一。粒物质较多，透水过程中易发生堵塞。透水混凝土的透水性

能成为研究热点,透水混凝土在实际工程应用中透水性能优

劣评价的主要参数是透水系数。透水混凝土的透水系数影 响因素众多，相关研究表明其孔隙结构是透水系数的主要影 响因素[⑵。2.2 透水混凝土力学特性研究透水混凝土孔隙率高，颗粒间胶结点较少、接触面积小,

故其承载能力较低。为了有效提高透水混凝土强度,能在工 程中更广泛的应用，选用小颗粒骨料、掺入适量矿渣制备透

水混凝土能有效提高普通透水混凝土抗压强度。在透水混

凝土制备过程中掺入废弃混凝土和橡胶颗粒降低了其抗压 和抗拉强度，若掺入钢渣能明显地提高透水混凝土的弯拉强

度，但损失了抗压强度[⑶。综上，在透水混凝土力学性能研究方面主要是抗压强

度、抗拉强度及抗折强度等。如何制备透水性能好，且强度高、力学性能好的透水混

凝土，对更大范围地推广透水混凝土使用很有必要。3石灰石粉应用于透水混凝土3.1 石灰石粉在混凝土行业应用现状混凝土作为工程建设领域最主要也是使用最广泛的材 料之一，市场需求旺盛。石灰石在我国资源丰富、易于粉磨,

当下已成为混凝土生产的重要掺合材料。同时在石灰石生

产、加工成其他产品的过程中,也会产生大量石灰石粉,若对

这些石灰石粉不加以利用,不仅浪费了资源,而且会造成空

气质量下降等环境污染问题。石灰石粉如何有效地应用于 混凝土生产中成为重要研究热点。石灰石粉用于混凝土生

产主要是用作矿物掺合料、取代部分水泥等[⑷。石灰石粉

作为一种活性不高的材料,在混凝土生产过程中掺入适量能 够有效地取代部分水泥,提升水泥水化速度,合适掺量还能

提高混凝土的抗压强度及耐久性。随着石灰石粉在混凝土

生产中不断推广，为了规范石灰石粉的使用，目前我国也制

定了相应标准[⑸。石灰石粉作为混凝土制备重要的掺合材料之一，目前在

透水混凝土制备过程中研究较少。随着透水混凝土的继续 推广,有效地把石灰石粉应用在透水混凝土中很有必要。3.2 石灰石粉在透水混凝土制备中的应用在我国,随着城市建设质量要求不断提高,乡村振兴战

略逐步落实,为更好地推进工程建设,利用好、珍惜好每一寸

土地,必将全面开展精品工程建设，工程材料的选择作为精

品工程建设的重要阶段，材料的安全性、耐久性、生态性及经

济性等方面成为评价标准。透水混凝土作为一种环境友好

・2・2) 为了资源的可持续发展,在制备透水混凝土时可以考

虑多种类型掺合料复掺,发挥不同掺合料之间的协同效应。3) 将石灰石粉作为透水混凝土制备的原材料,其资源丰

富,能较好地缓解粉煤灰等其他掺合材料的需求压力。4) 通过研究同时满足多种功能需求的高性能透水混凝

土，制备多功能的高性能透水混凝土，推动透水混凝土由主

要应用于轻量化道路向普通承重道路及其他应用领域普及。[ID：010412]参考文献：[1] 曾伟•透水混凝土配合比设计及性能研究[D ].重庆:重庆大

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