0 引言

近些年，随着全球变暖以及极端气候的频繁出现，以及我国很多城市出现内涝及非点源污染等现象，“海绵城市”的建设理念越来越被人们所熟知。“海绵城市”是指一旦发生降雨，城市争取最大限度地将雨水径流截流在城市地表并加以利用。透水混凝土正是“海绵城市”理念的一种新型地面铺装材料，一方面由于其多孔特点，透水混凝土具有高透水性，生态环保，能够有效缓解城市的“热岛问题”；另一方面透水混凝土也具有耐磨防滑，施工快捷等优点。因此，透水混凝土在透水道路、园林工程等方面越来越被重视和得到应用。

试件开裂后，当加载至AB段的某点卸载时，其卸载路径沿12进行，卸载刚度取K12，若由2点反向加载未超过开裂点，则此时加载指向开裂荷载点A′，沿路径2A′B′C′D′进行反向加载，若反向加载点超过开裂点，则加载指向上次经过的最大点1′，即沿路径21′B′C′D′进行反向加载；当加载至A′B′段卸载时，其反向卸载及正向加载路径AB段相似。

1 材料组成

透水混凝土（也称多孔混凝土）是指由单一粒径的粗骨料、没有或少量的细骨料、胶凝材料、水、外加剂等材料按照特定比例经过特殊工艺制成的具有内部连通孔隙的混凝土[1]。在透水混凝土中，粗骨料作为骨架，胶凝材料或者少量的细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面，作为粗骨料颗粒之间的粘结层，整体形成蜂窝状结构[2]。

抗冻融性是指透水混凝土多次经受冻融循环而不疲劳、破坏的性质，它是衡量透水混凝土耐久性好坏的重要性能。研究发现，透水混凝土在抗冻性和力学性上有着相似的特点。当孔隙率增大的时候，抗冻融性逐渐降低，力学性能也变差，同时透水性变好，在浆骨比相同的情况下，当水灰比增大的时候，其抗冻性也会有所提高，但是这是有限度的，一旦水灰比超过了这个限度，抗冻融性就会降低；当水灰比相同时，水泥浆量越高，混凝土抗冻融性越好，因为透水混凝土中的结构孔隙较大，使它不仅能经受结冰后膨胀，还使它具备良好的抗冻融性。然而在透水混凝土结冰膨胀的过程中，毛细孔附近会渐渐出现一些水分，当膨胀压力和渗透压力过大时，会损害混凝土的内部结构，进而破坏混凝土整体。

对于透水混凝土成型方式，有手工插捣、机械振动、静压成型三种方法。手工插捣成型的透水混凝土比较均匀，不过密实度不高，强度也不是很高，且不易推广至实际工程中使用。机械振动虽然能使透水混凝土密实度提高，不过容易将水泥砂浆振动至混凝土底部使强度降低，也会堵塞了连通孔隙从而降低了透水性能。采用静压成型时，透水混凝土的抗压强度会随静压的强度先增大后减小，而透水性能会随静压的强度一直减小，不过存在一个静压强度，能使透水混凝土的抗压强度和透水性能较为平衡。

透水混凝土由于骨料主要为粗骨料，细骨料没有或者少量，所以成型方式对透水混凝土工作性能的影响比较大。当振动时间过长时，透水混凝土中粗骨料之间的水泥砂浆沉淀到混凝土的底部，使得粗骨料之间粘接面减少，粗骨料之间的咬合力减少，透水混凝土的强度降低，且水泥砂浆容易堵塞混凝土底部，使得透水混凝土的透水性能也因此降低；当振动时间过短时，透水混凝土中粗骨料之间的咬合力不高，因此透水混凝土的强度也不是很高。

2 工作性能

2.1 透水性

2.2.1 强度

2.2 力学性能

透水混凝土由于特定的配合比以及特殊的制作工艺而具有独特的骨架孔隙结构，其力学性能主要取决于其中粗骨料之间的机械咬合力、粘结层的强度、粘结层与粗骨料之间的粘结效果、粘结点的数量等。在力学性能方面，透水混凝土与普通混凝土有着较大的不同，由于其内部孔隙较多、粗骨料之间的机械咬合力有所降低、粗骨料之间的粘结面减少，所以透水混凝土的力学性能较普通混凝土有所降低 [3]。且对于透水混凝土而言，透水性与力学性能本身即为矛盾，所以在透水性能与力学性能之间取得较好的平衡也是目前很多学者在研究的方向。

透水性是透水混凝土最重要的性能之一，反应了透水混凝土最大的特性。透水混凝土因为结构多孔，当水流入混凝土中时，会顺着这些孔隙穿过向下渗透，从而具有良好的透水性。透水性可以用透水系数来衡量，现在比较认可的测量透水系数的方法是用定水位法，因而发现透水性能与孔隙率有着千丝万缕的联系，孔隙率越大，透水性越好，同时易知透水性与强度是一对矛盾的存在。

2.2.2 抗疲劳强度

透水混凝土的强度主要包括抗压强度、抗折强度和劈裂强度。抗压强度、抗折强度可以用试验的方法来测定，先进行抗折试验，折断后试块一分为二，一个拿去测定抗压强度，另一个测定劈裂强度。透水混凝土的早期强度较高，7d时就可以达到强度的70%左右，而后期强度增加缓慢，这是因为胶结层的孔隙受压面严重所致，这是它的结构缺陷。同时当孔隙率增大时，抗折强度降低幅度远高于抗压强度。

透水混凝土在温度及荷载的反复作用下，及其特有的骨架结构会使得透水混凝土被破坏，不能保持其原有的一些性能，实验发现，在混凝土中参加聚合物、沥青等会显著提高它的抗疲劳强度，抗疲劳强度和抗冻融性相似，孔隙率越大，抗疲劳强度越低。

2.3 抗冻融性

对于骨料粒径而言，由于透水混凝土中粗骨料之间的粘结层比较薄，所以应该严格控制粗骨料的粒径。综述实验结果表明，透水混凝土的粗骨料粒径应当控制在10～20mm之间，也可适当地降低粒径至5～10mm，这样可以增加粗骨料之间的接触点，从而提高透水混凝土的抗压性能。

3 影响因素分析

3.1 孔隙率

透水混凝土孔隙率指透水混凝土中孔隙的体积与自然状态下透水混凝土总体积的百分比，其大小直接影响透水混凝土的透水性能及力学性能。透水混凝土的孔隙包括连通孔隙、半连通孔隙和闭合孔隙，而透水性能主要取决于其中的连通孔隙。透水混凝土的连通孔隙率受粗骨料粒径、胶结料含量、外加剂、成型方式等因素的影响。粗骨料粒径越大时，透水混凝土的孔隙率越大，透水性能越好，不过力学性能会有所下降。胶结料含量越多，越容易堵塞透水混凝土中的孔隙，孔隙率越低。很多外加剂容易与混凝土的碱性物质发生化学反应，从而影响其内部的孔隙特征，进而影响透水混凝土的孔隙率。

国家粮食安全新战略、新目标是我国政府在综合考虑国内粮食生产和需求变化、国内支持政策空间以及资源环境承载力后，对传统“粮食安全观”做出的适当调整。调整后的粮食统计口径理应体现出新型粮食安全观的核心内容。

3.2 成型时间及方式

学生了解了楹联的相关知识，就为楹联的欣赏打下了基础。欣赏名联是为了增长知识，激发兴趣，培养能力，提高鉴赏能力。这个过程分为两个环节，由课堂而社会。

对于胶结材料而言，其作用是为粗骨料提供包裹以及将粗骨料粘结为整体。综述实验结果表明，含有细微粒径的矿物掺合料代替普通硅酸盐水泥可以提高透水混凝土的抗压强度。当满足双掺硅灰和高效减水剂时，透水混凝土的胶结浆体密实度提高了许多，抗压强度也因此提高了许多，人们也称此时的透水混凝土为高性能透水混凝土。

3.3 砂率

透水混凝土虽然被称为无砂混凝土，不过诸多实验表明，随着透水混凝土的砂率的增加，其强度会明显增加。因为透水混凝土要保证较好的透水性而几乎不参加细骨料，因此砂子的加入会充当填充剂的作用，减少水泥胶体与粗骨料之间的过渡区，增加混凝土的密实度，从而强度增加。但是过多的砂子又会造成孔隙的堵塞，从而降低透水性。

4 结语

透水混凝土的材料组成上的特点是几乎没有细骨料，它的强度与透水性是矛盾的存在，随着孔隙率的提高，强度越小，透水性越好，同时成型时间与方式和砂率也会影响透水混凝土的工作性能，虽然它的制备和性能方面还存在一些问题，但是不可否认，它有着良好的发展前景，对“海绵城市”的建立、“城市热岛效应”的解决、城市内涝的处理等有着无可替代的作用。

参考文献：

[1]尹健，李科，任海波，等.绿色生态混凝土胶凝材料浆体的流变性能[J].硅酸盐通报.2015(04):1180-1186.

[2]曲广雷.无砂内疏水透水混凝土的研制与性能研究[D].北华大学,2017.

[3]付培江.透水混凝土强度相关性试验研究[D].北方工业大学,2009.