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(guó)在建造工程中由于缺少細(xì)骨料，開發(fā)了不含細(xì)骨料的混凝土，即透水混凝土。美國(guó)在20世紀(jì)60年代就開始了對(duì)普通混凝土及透水性混凝土配合比設(shè)計(jì)方法的研究。1995年，南伊利諾伊大學(xué)的Nader?Ghafoorim闡述了不含細(xì)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(duì)其物理力學(xué)性質(zhì)及狀態(tài)，特別是對(duì)沖擊加固法進(jìn)行了探討研究，討論了加固時(shí)的能量、效果、調(diào)配、制造時(shí)的技術(shù)等對(duì)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(jìn)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(wèn)題，在20世紀(jì)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(shí)際工程。從那時(shí)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(xì)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(diǎn)[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(qiáng)材料。透水混凝土集料采用骨架——空隙型級(jí)配，水泥凈漿或加入少量細(xì)集料或增強(qiáng)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(guò)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(guò)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(qiáng)度取決于集料強(qiáng)度、膠結(jié)層強(qiáng)度、膠結(jié)層與集料的界面黏結(jié)質(zhì)量和黏結(jié)點(diǎn)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]。