[发明专利]一种透水水泥混凝土及其制备方法

说明书

本发明提供一种透水水泥混凝土，原料包括以下重量份的组分：粗骨料1400‑1500份，细骨料120‑160份，水泥240‑320份，增强料45‑66份，减水剂8‑12份，水55‑80份。其中，所述细骨料由质量比为5：2：3的粒径0.075‑0.15mm、0.15‑0.3mm和0.3‑0.6mm的细砂组成。本发明还提供上述透水水泥混凝土的制备方法及其应用。本发明所述的透水水泥混凝土兼具了优良的强度和透水性能，解决了透水混凝土抗压强度与透水系数相互制约的问题，为透水混凝土道路的发展奠定了基础。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种透水水泥混凝土及其制备方法。

背景技术

透水混凝土(Pervious Concrete或Porous Asphalt)也被称作多孔混凝土、开放孔隙混凝土或过滤混凝土，是指具有内部连通孔隙微观结构的一种混凝土，是一种具有高渗水功能的工程材料。随着全球城市化进程尤其是我国城镇化建设的发展，如何保障城市区域降雨期间的排水通畅、保护区域水资源和地下水位越来越受到关注。透水混凝土可在降雨过程中将雨水原地渗透至土壤中，从而产生净化水体和保护区域水资源的效果。因而，其应用越来越广泛。

依据混凝土中集料粘结用材料的不同，透水混凝土可分为透水沥青混凝土和透水水泥混凝土。

和普通混凝土相比，透水混凝土能够使雨水透过路面从而补充地下水的功能，从而具有以下几个优点：

(1)保护地下水资源

透水混凝土地面的特点就是其上的降水可以通过本身与地面下垫层相通的渗水路径渗入下部土壤，因而对于地下水资源保护起到积极的作用。

(2)改善城市热环境

水是气温稳定的首要因素。城市中的河流、水池、雨水蒸汽、城市排水及土壤和植物中的水分都将影响城市的温、湿度。这是因为水的比热大，升温不易，降温也不易。所以水在蒸发时将吸收大量的热量。水体对改善城市的温、湿度及形成局部的地方风都有明显的作用。雨过天晴以后，透水混凝土地面由于自身一系列与外部空气及下部透水垫层相连通的多孔构造，能够使透水性地面下垫层土壤中丰富的毛细水通过自然蒸发和太阳辐射作用下的蒸腾作用气化进入空中，使地表的温度降低，从而有效地缓解了“热岛现象”。

(3)改善城市地表土壤生态环境

不透水地面只能依靠表面汇水系统及城市排水管网排除地表降雨，在暴雨时这种地面径流急剧增高，很快出现峰值，流量急升急降。这种情况不仅加重城市排水系统的压力，而且是很多城市夏季产生城区内涝的重要因素。而透水混凝土地面由于自身良好的透水性能，能有效地缓解城市排水系统的泄洪压力，径流曲线平缓，其峰值较低，并且流量也是缓升缓降，这对于城市防洪无疑是有利的。因此，透水混凝土地面不失为城市广场防涝的积极措施。另外放置在水中的透水性混凝土为水生动植物提供了良好的生存空间，可以达到净化污水的作用。

(4)水体净化和改善地表径流

透水性铺装兼有良好的渗水性及保湿性。它既兼顾了人类活动对于硬化地面的使用要求，又能通过自身性能接近天然草坪和土壤地面的生态优势，减轻城市硬化地面对大自然的破坏程度。透水性地面铺装以下的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护，体现了自然生物环境的可持续发展的要求。因此，透水混凝土很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念。

目前。我国对透水水泥混凝土的研究和应用还处在起步阶段。

透水水泥混凝土为半脆性材料，强度等级一般只能达到C15、C20。因为含有较大尺寸的孔隙，在荷载的作用下，由于孔隙尖端的应力集中，易于产生裂纹的扩展和破坏，从而导致路面开裂。因此，目前透水水泥混凝土主要应用在造停车场、人行道和低交通负荷要求的行车路面(如公园、小区或停车库至主干道的道路)，很难将其应用到城市主干道、高速公路、桥梁等交通重负荷的工程上。