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透水混凝土的结构特征

透水混凝土是由水、水泥、粗骨料组成的，采用单粒级粗骨料作为骨架，水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为骨料颗粒之间的胶结层，骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成多孔的堆积结构，因此混凝土内部存在着大量的连通孔隙，且多为直径超过 1mm 的大孔。在雨天或路面积水时，水能沿这些贯通的孔隙通道顺利渗入地下，因此具有良好的透水性和透气性。透水混凝土内部结构模型如图 1所示。

根据结构模型可知，透水性混凝土受力时通过骨料间的胶结点传递力的作用，由于骨料本身的强度较高，水泥凝胶层很薄，水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小，其破坏特征是骨料颗粒间的连接点处被破坏，因此在保证一定空隙率的前提下，增加交接点的面积，提高交接层的强度是提高透水性混凝土强度的关键。

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试验配制

原材料的品种与选择

（1）在透水混凝土中，水泥石与骨料界面的粘结强度是混凝土的***薄弱环节，是决定混凝土强度的关键因素，因此水泥的活性、品种、数量的选择尤为重要。透水混凝土要采用强度较高、混合材料掺量较少的水泥或普通硅酸盐水泥。水泥浆的用量以刚能完全包裹骨料的表面为，形成一种均匀的水泥浆膜层，并采用小水泥用量为原则；因过大的水泥用量不仅会造成透水性的减弱、增加成本，还会造成水泥石收缩量增大，形成裂缝，使混凝土的强度反而降低。

（2）粗骨料是透水混凝土的结构骨架，骨料粒径的大小视透水混凝土结构的厚度、强度、透水性而定。试验资料表明，透水混凝土的颗粒级配是决定其强度和透水的主要因素之一，为保证透水混凝土强度及其透水功能，粗骨料常用颗粒较小的单粒径。骨料粒径越小，骨料的堆积密度越大且颗粒间的接触点越多，配制的透水混凝土强度高，透水性能会降低。骨料粒径越小，其比表面积越大，所形成的结构骨架单位体积内骨料颗粒之间接触点数量越多，胶结面积越大，可提高混凝土的强度，但须同时调整水泥用量。骨料粒径越大，比表面积越小，所形成的结构骨料单位体积内骨料颗粒之间接触点数量少，胶结面积越小，从而可提高透水性，但会降低强度。粗骨料有连续级配与间断级配之分。连续级配即颗粒由小到大，每级粗骨料占有一定比例，相邻两级粒径之比为 N=2，天然河卵石均属连续级配，连续级配的粒级间会出现干扰现象。为得到较小空隙率，相邻两级骨料粒径比应较大，才能使颗粒十分靠近，大颗粒的数量多，这就是间断级配。

考虑上述因素的影响，试验时采用单粒级和双粒级汉江卵石粗骨料，单粒级为2.5-10mm，5-13mm，10-13mm，聊城透水地坪，13-24mm四种粒级的骨料；双粒级为大量13-24mm粒径的粗骨料和少量2.5-5mm粒径的细骨料，按一定比例掺配使用。

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