透水混凝土與常規(guī)混凝土使用相同的材料,不同之處在于透水混凝土通常會完全去掉細骨料,并且使用尺寸幾乎相同的粗骨料,從而使顆粒堆積相對較少。這提供了較好的硬化性能,但也導致了混合、施工、壓實和固化時需要不同的考慮。與常規(guī)混凝土相比,透水混凝土混合物的配比有所不同,并且混合物比例比常規(guī)混凝土混合物的耐受性稍差,必須對所有配料進行嚴格控制以達到所需的效果。
在開發(fā)透水混凝土混合物時,目標是獲得允許滲水率或設計空隙率。透水混凝土混合物的空隙率將取決于成分的特性,如何配比以及如何固化混合物。滲透混凝土通常設計空隙率在15%到30%的范圍內(nèi)。通常,隨著空隙含量的減少,強度增加,滲透率降低。對于透水混凝土混合物,通過試驗批次驗證混合物達到設定比例時達到假定的特性。人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn),即使設計空隙率為20%,當按比例混合透水混凝土時,實驗測得的空隙率差異很大。這取決于混合物的可加工性和固結(jié)量。 下面我們詳細介紹一下透水混凝土中所使用的材料。

水泥
與傳統(tǒng)混凝土一樣,水泥可用于透水混凝土。另外,可以使用膠凝材料(SCM),例如粉煤灰,火山灰和磨碎的高爐礦渣。強烈建議事先通過試驗配料測試,以便可以確定對性能重要的因素(凝固時間,強度發(fā)展速率,孔隙率和滲透性等)。
高性能混凝土的關鍵是使用SCM。硅粉、飛灰和高爐礦渣均通過降低滲透性和裂化來提高耐用性
硅粉是硅酮生產(chǎn)的副產(chǎn)品。它由超細球形顆粒組成,可顯著提高混凝土的強度和耐久性。它經(jīng)常用于高層建筑,它產(chǎn)生的混凝土抗壓強度超過20,000 psi。硅粉可替代5-12%的水泥。
粉煤灰是發(fā)電廠燃煤的副產(chǎn)品。它曾經(jīng)被填埋,但現(xiàn)在大量用于水泥。該材料可用于替代5-65%的水泥
高爐礦渣是鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物。它使混凝土具有更高的強度和耐久性,并且可以替代混合物中20-70%的水泥。
透水材料
透水混凝土的骨料級數(shù)很窄,但是通過使用不同的尺寸可以獲得不同的表面紋理。盒子中的混凝土含有6毫米的水泥。頂部尺寸6.5毫米,而下方的則使用更大的尺寸,即20毫米。
骨料
透水混凝土中細骨料的含量受到限制,而粗骨料則保持在較狹窄的等級。常用的粗骨料等級包括 67號(20毫米至4號),8號(8毫米至16號)和89號(8毫米至50號)。還使用了最大尺寸為25毫米的單一尺寸骨料。狹窄的等級是其重要特征。較大的聚集體可提供較粗糙的表面。透水混凝土的最新用途主要集中在停車場、人流少的人行道。對于這些應用,出于美學原因,常使用小尺寸的集料。粗骨料尺寸89號(頂部尺寸為5毫米)已廣泛用于停車場和行人道路應用,其歷史可追溯至20年前。

圓形骨料(礫石)和角骨料(碎石)均已用于生產(chǎn)透水混凝土。通常,使用圓形的骨料可以達到更高的強度,盡管角骨料通常是合適的。與常規(guī)混凝土一樣,透水混凝土要求骨料接近飽和,表面干燥的狀態(tài),或者密切監(jiān)控骨料的水分狀況應考慮到骨料中的游離水分。應當指出,水的控制在透水混凝土混合物中很重要。太干的骨料從混合物中吸收的水會導致干混合物無法施工或更好的壓實。
通常在適當摻入化學混合物的情況下使用0.27至0.36的水灰比,并且成功使用了高達0.40的水灰比。對于透水混凝土,強度與水灰比之間的關系尚不特別清晰,因為與常規(guī)混凝土不同,總漿料含量小于集料之間的空隙含量。因此,使糊料更牢固可能并不總會提高整體強度。水分含量應嚴格控制,正確的含水量使混合物具有光澤,而不會從聚集體中流出。當漿料流入集料之間的空隙中時,少數(shù)形成球狀的透水混凝土不會碎裂或失去其空隙結(jié)構(gòu)。通常,可飲用的水適用于混凝土,也可以使用混凝土生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的循環(huán)水。如果對水源的適用性有疑問,建議使用工作材料進行分批處理。
外加劑
與常規(guī)混凝土一樣,化學外加劑也用于滲透混凝土中以獲得特殊性能。由于與透水混凝土相關的凝固時間,通常使用緩凝劑或水合穩(wěn)定劑。使用化學外加劑應嚴格遵循制造商的建議。引氣劑可以減少透水性混凝土的凍融破壞,并在需要考慮凍融的地方使用。專有的外加劑產(chǎn)品,有助于施工和保護透水混凝土道路。