透水混凝土，也稱為透水地坪，是一種多孔復(fù)合鋪路材料。與不透水的路面相比，透水混凝土路面在大氣和土壤之間提供了更好的溫度和濕度交換，從而可以減少城市的“熱島效應(yīng)”。另外透水性混凝土由于其優(yōu)異的透水性而被認(rèn)為是防洪的好幫手，透水混凝土路面還降低了交通噪音并具有優(yōu)異的防滑性能，在抗凍融方面也表現(xiàn)出了優(yōu)異的效果。
但是透水混凝土的較低的抗壓強(qiáng)度限制了它的應(yīng)用。由于透水混凝土內(nèi)部充滿孔隙，其抗壓強(qiáng)度不能滿足結(jié)構(gòu)混凝土的最低要求（28天抗壓強(qiáng)度為21 MPa）。因此透水混凝土的大多數(shù)應(yīng)用是停車場(chǎng)、人行道、自行車道以及園林小徑等對(duì)抗壓強(qiáng)度要求不高的地方。
在這項(xiàng)研究中，通過(guò)改變參數(shù)來(lái)進(jìn)行透水混凝土的性能研究，即進(jìn)行各種測(cè)試（機(jī)械性能、滲透性、穩(wěn)固性、孔隙率和單位重量測(cè)試），改變的參數(shù)包括集料尺寸和類型、數(shù)量和w / c比粘合劑（用于填充骨料之間的空隙）。但是除了具有優(yōu)異的透水性以外，還希望透水性混凝土表現(xiàn)出一定程度的機(jī)械性能。通常，一旦透水混凝土具有優(yōu)異的透水性，則其強(qiáng)度變差�？梢圆捎酶鞣N方法來(lái)提高透水性混凝土的強(qiáng)度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)所需的透水性。通過(guò)改變透水混凝土的參數(shù)，本研究獲得了強(qiáng)度與透水性之間的最佳關(guān)系。隨后通過(guò)相關(guān)的分析得出所需的配合比，并在多種類型的透水混凝土中使用不同的粘合劑，以確定透水混凝土的機(jī)械性能和透水性。在實(shí)驗(yàn)中對(duì)照組包括純水泥漿作為粘結(jié)材料，實(shí)驗(yàn)組包括兩種類型的水泥漿，一種含硅灰，另一種含堿活化礦渣。可以使用不同的粘合劑研究增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度或改變透水性的可行性。
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)涉及兩個(gè)階段。第一部分涉及確定三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，即骨料尺寸、填充有粘合劑的骨料空隙的體積百分比以及粘合劑的w / c比，以確定透水率與機(jī)械強(qiáng)度之間的關(guān)系。接下來(lái)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)第一部分獲得的混合比例，通過(guò)改變所用粘合劑的類型來(lái)確定增強(qiáng)機(jī)械強(qiáng)度的可行性。第二階段旨在研究含有硅粉和堿活化礦渣的水泥漿，各種數(shù)量的硅粉被用來(lái)代替水泥。換句話說(shuō)，就是使用了結(jié)合硅粉材料的水泥來(lái)代替純水泥漿，具有不同液/渣（L / Sg）比的堿性活化渣漿被用來(lái)代替純水泥漿。最后比較實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組（僅純水泥漿），以研究不同粘結(jié)材料對(duì)透水混凝土性能的影響。
透水混凝土主要由骨料和粘結(jié)材料組成，它們粘結(jié)骨料并填充骨料之間的部分空隙以形成多孔的可滲透混凝土。透水混凝土在增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度之前應(yīng)具有一定的透水性。因此，設(shè)計(jì)透水混凝土內(nèi)部的空隙率是影響材料整體性能的關(guān)鍵。透水混凝土中的高孔隙率表明其優(yōu)異的透水性，但由于致密性不足，導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度差。相比之下，低孔隙率可以提高機(jī)械強(qiáng)度，但可能會(huì)降低透水性。盡管可以根據(jù)物理概念預(yù)先做出這樣的判斷，但是當(dāng)考慮諸如粘合劑特性和骨料尺寸之類的變量時(shí)，孔隙率對(duì)先前混凝土性能的影響是否符合一般概念，必須通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究來(lái)確定。參數(shù)設(shè)計(jì)說(shuō)明如下。
（i）骨料尺寸：在該實(shí)驗(yàn)中，使用了窄集配級(jí)的骨料，它們幾乎是單一大小的骨料。另外，骨料的尺寸影響透水性混凝土的透水性和機(jī)械強(qiáng)度。
（ii）水灰比：在透水混凝土中，設(shè)計(jì)水泥漿的水灰比時(shí)，應(yīng)考慮可加工性，透水性和機(jī)械強(qiáng)度。水泥漿的可加工性影響滲透混凝土的整體性能。
（iii）填充有粘結(jié)劑的骨料空隙的體積百分比（以下稱為填充空隙的體積百分比）：該體積百分比是指透水混凝土中使用的粘結(jié)劑的數(shù)量。該量還影響透水性混凝土的透水性和機(jī)械強(qiáng)度。
（iv）粘合劑：增加粘合劑會(huì)提高機(jī)械強(qiáng)度，而粘合劑會(huì)影響它的透水的性能。
由于本文篇幅較長(zhǎng)，具體實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不再一一列出，下面介紹一下本次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論。通過(guò)改變參數(shù)，例如骨料尺寸，粘合劑材料和粘合劑用量來(lái)制備樣品，隨后通過(guò)滲透性、孔隙率、強(qiáng)度和穩(wěn)固性進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果表明，透水系數(shù)和孔隙率隨粘合劑用量的增加而減小，并隨骨料尺寸的增加而增加。在強(qiáng)度測(cè)試中，抗壓強(qiáng)度和撓曲強(qiáng)度隨著粘合劑用量的增加而增加，并且隨著骨料尺寸的增加而降低。高粘性的粘合劑增強(qiáng)了抗壓強(qiáng)度、透水性和抗硫酸鹽侵蝕性。在力學(xué)和硫酸鹽硬度測(cè)試中，本研究中使用的堿活化礦渣糊的混合比表現(xiàn)出比水泥透水混凝土更好的性能，但兩種類型混凝土之間的透水率差異不明顯。含有20％和30％硅粉的水泥漿的混合比例顯示出比更低的強(qiáng)度。此外，與對(duì)照相比含硅粉的水泥漿顯示出相對(duì)較差的抗硫酸鹽侵蝕性，并且這種樣品與對(duì)照之間的透水率差異不明顯。
