[发明专利]一种评价新拌透水混凝土工作性能的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种对透水混凝土工作性能进行评价的方法。

背景技术

一、透水混凝土的优点及用途

透水混凝土是指一种允许水流从其中透过的多孔混凝土。与普通混凝土相比较而言，透水混凝土有着如下的优点：

1.补充地下水资源。透水混凝土及其配套的结构使得地表的雨水可以渗透到土壤中，土壤中的雨水可以起到补充地下水资源的作用。而地下水在农业生产，土壤沙漠化治理，土壤盐渍化改善等方面有着重要的作用。

2.缓解城市内涝。城市降雨量较大时，透水混凝土能够有效的降低地表径流的峰值，改善地表径流。雨水能够通过透水混凝土渗入土壤中，在一定程度上能够缓解城市内涝，同时对土壤及其中的生物进行水分补充；而天气较为干燥时，土壤中较多的水分会通过透水混凝土蒸发到地表，降低地表温度，缓解城市热岛效应。

3.减少城市的噪声污染。透水混凝土由于其多孔的结构具有吸声的特性。当声波传播到透水混凝土的表面的时候，会引起表面孔隙之中的空气振动，而由于摩擦和空气的粘滞阻力作用，一部分声能将转化为热能，使得声波衰减，起到了吸收声能的作用。而另一方面，汽车轮胎行驶在透水混凝土的路面上时，轮胎纹理压缩空气爆破形成的噪声强度降低。随着城市的发展，高空建筑，飞机以及汽车所带来的噪声越来越多，透水混凝土在实现透水的同时也具有吸声降噪的功能。

4.水体净化和保护生物多样性。透水混凝土能够对透过其中的水体起到初步的净化效果，相比较于普通的混凝土而言，透水混凝土能够保护其下土壤中的动植物及微生物的生存环境，保证了生态的多样性，体现了自然生物环境的可持续发展的要求。

对透水混凝土的研究，欧美及日本等发达国家研究开展的较早，技术相对成熟。日本于上世纪70年代后期为解决“因抽取地下水而引起地基下沉”等问题，提出了“雨水的地下还原政策”，着手开发透水性混凝土铺装，并研究了透水性混凝土铺装材料的透水系数与孔隙率和强度的关系。透水性混凝土主要应用在停车场、公园、人行道、住宅小区、高速公路的中央分隔带及路肩等处。美国一般将透水性混凝土称为无细集料混凝土。美国的佛罗里达，新墨西哥和犹它州已将无细集料混凝土作路面面层材料用于停车区路段，大多数工程建在佛罗里达州。目前我国城市化水平发展较快，而在城市化的发展过程中，非透水性的水泥混凝土路面逐渐取代了原有的绿色植被，改变了自然土壤植被及下垫层的天然可渗透属性。这种改变带来了一系列的生态问题，在暴雨天气中，由于非透水性的水泥混凝土的存在，雨水会在地表聚集形成地表径流，而地表径流的水一般通过城市的排水系统进入到江河湖海中，并不能对地下水进行补充。自“海绵城市”的政策提出来以后，有关透水混凝土的研究得到了足够的重视，在我国，透水混凝土也主要是应用于人行道，公园，风景区，停车场等地方。

二、透水混凝土工作性能的重要性

透水水泥混凝土是一种由单级配粗骨料和胶凝材料加水混合之后配制而成的存在连续孔隙的混凝土。目前对于透水混凝土的研究主要集中在透水混凝土的强度、孔隙率和耐久性方面，而对于透水混凝土的工作性能的研究较少。而在实际的试验和研究中发现，透水混凝土的强度，透水性和耐久性都直接与透水混凝土的工作性能有关。

新拌透水混凝土的工作性能对硬化以后透水混凝土的强度，孔隙率和透水性有着直接的影响。实际试验及相关的文献均表明：当新拌透水混凝土的浆体流动性较大且水泥浆体用量较多时，在试验室模具中成型的透水混凝土会出现底部封堵的情形，而在实际施工中较多的浆体会流入下层结构中，导致透水混凝土的浆体的量减少，影响透水混凝土的强度和透水性。而当新拌透水混凝土的浆体流动度太小时，由于浆体粘度过大，振动过程中不能使浆体均匀包裹骨料表面，且不能够使得透水混凝土骨料堆积的足够密实，导致透水混凝土强度的下降。目前透水混凝土实际施工时，通常采用简单拍实的方法进行，如振动则浆体会流到下部，堵塞孔隙。因此新拌透水混凝土的工作性能对硬化以后透水混凝土的强度，孔隙率和耐久性有着重要的影响。寻求一种对新拌透水混凝土工作性能的表征方法，从而确定合适的浆体流动度和合适的浆体用量，对透水混凝土的工程应用有着重要的指导意义。

三、评价透水混凝土工作性能的传统方法及局限性