在決定鋪設路面之前，評估需要哪種路面材料是非常重要的。客戶需要優(yōu)先考慮的是時間、成本和可用性以及材料的可持續(xù)性。建筑行業(yè)的大多數(shù)承包商過去一直使用傳統(tǒng)混凝土和常規(guī)排水系統(tǒng)，而不知道可以使用透水混凝土。因此，今天我們就比較一下傳統(tǒng)和透水混凝土在成本、可用性、耐久性、維護和可持續(xù)性方面的不同。
透水混凝土的定義：它是混凝土為主要材料，并允許水流過它。傳統(tǒng)混凝土是一種非常堅固的材料，透水混凝土在整個空間保留空隙，讓水流過它。
透水混凝土的、中水與水泥比率較低，并且不含或含非常少的砂。它通常具有15％至25％的空隙含量，允許每平方英尺每分鐘多達8加侖的水穿過路面。這種類型的混凝土傳統(tǒng)上多用于車道、停車場、溫室、人行道等低載荷的道路，但是，它也可以用于其他的路面項目。
透水混凝土已經(jīng)存在了大約幾十年，但由于材料符合了海綿城市建設雨水管理的需要，最近才開始進一步擴展到市場。在過去的幾年里，我們的路面項目采用透水混凝土的比例增加了很多，之所以能引起建筑業(yè)的注意，可能是因為該材料在減少傳統(tǒng)混凝土對環(huán)境的負面影響方面具有巨大的潛力，通過減小甚至消除雨水徑流，去除污染物甚至可以回收捕獲的雨水。然而，傳統(tǒng)混凝土已經(jīng)存在了幾十年，并且一直是道路最常用的材料，但是由于環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展問題，迫切需要改進，傳統(tǒng)混凝土具有許多負面影響，例如其對氣候的負面影響及其不能吸水問題。在大多數(shù)情況下，透水混凝土可用作傳統(tǒng)混凝土的替代品。
過去幾年，透水混凝土在全世界范圍內(nèi)的使用一直在增加。雖然透水混凝土越來越受歡迎，但在它成為廣泛使用的材料之前，仍有許多問題需要回答。
混凝土在土木工程中起著至關重要的作用，在各種項目中以各種方式使用它。它的起源可以追溯到羅馬帝國，它在大多數(shù)羅馬建筑中被廣泛使用，在石頭和磚塊建筑中使用。然而，從那時起，建筑物的面貌發(fā)生了根本性的變化，例如：建筑可以達到十層以上，隧道可以使用混凝土在水下建造。
傳統(tǒng)混凝土的基本成分為：水泥、礦物骨料、水、外加劑。
水泥是組成混凝土的關鍵材料之一，并且極大地影響了混合物的強度。混凝土中水泥的比例直接影響混凝土的強度和成本。混合物中的水泥越多，它就越強大成本也越高。
礦物骨料通常由礫石或類似石頭的固體組成。骨料的目的是顯著降低水泥所需的含量，水泥是混凝土中最昂貴的成分。另外，它有助于建造者最小化由所得混合物引起的長時間引起的變形。骨料占混凝土總體積的大約四分之三。
可以通過添加外加劑來設計混合物以達到其預期的性質(zhì)。外加劑本質(zhì)是一種化合物，它以小比例加入混凝土混合物中，以產(chǎn)生所需的特性。使用的外加劑類型有：速凝劑、緩凝劑和減水劑。例如，速凝劑的目的是增加水泥和水之間的初始反應，而緩凝劑則完全相反。
幾十年來，由于其優(yōu)異的技術性能，傳統(tǒng)混凝土已成為優(yōu)選的建筑材料之一。其主要特征是其高抗壓強度，因此可用于承重柱等建設。然而，其抗拉強度約為其抗壓強度的十分之一。因此，為了提高其抗拉強度，它用鋼筋增強，與混凝土形成牢固的抗拉體。
當頻繁使用時，傳統(tǒng)的混凝土可能是易受損壞的，在某些情況下甚至可能最終失效�；炷猎诤浜统睗裉鞖庀碌男阅苤陵P重要�；炷量梢栽谄滹柡蜖顟B(tài)下凍結，并且由于在混凝土的孔隙中形成冰晶從而在材料內(nèi)引起拉應力。但是，如果混凝土沒有得到有效固化或加固，那么它可能會導致其性能下降，在最壞的情況下，最終會導致失效。
通常，混凝土的強度通過其抗壓強度來測量，這是其最強的特征�；炷恋膹姸入S著固化時間的延長而增加，增加的速度取決于所用水泥和骨料的質(zhì)量。混凝土的含量和成本可根據(jù)其應用而變化。在商業(yè)上，混凝土的強度基于其重量和28天后將達到的抗壓強度來確定。例如，C20混凝土代表普通強度混凝土，抗壓強度為20N / mm2�；炷恋目箟簭姸瓤梢詮�2500 psi或17 Mpa變化到4000 psi，或28 Mpa，以上也可用于商業(yè)結構，強度的變化主要是由于水灰比。
傳統(tǒng)混凝土的維護對于為用戶提供長期可維護性至關重要。未能實施適當?shù)倪^程控制可能導致昂貴的維修。在某些情況下，隨著使用時間增加，裂縫可能開始出現(xiàn)在混凝土上。這將需要使用密封劑修復，作用是粘合材料的橋接裂縫。
傳統(tǒng)混凝土質(zhì)量不達標的主要原因為：
1、維護不良和不正確使用；
2、防水能力不足導致水分過度滲透；
3、過度碳化或氯化物含量過高。
傳統(tǒng)混凝土是一種資源和能源依賴材料，因為它需要大型采石設備和石材來制備混凝土。目前建筑業(yè)每年使用幾億噸資源，其中10％的材料未經(jīng)使用直接進入垃圾填埋場。此外，每年很多無法修復的建筑物都被拆除并運往垃圾填埋場。所有這些結合在一起，造成了大量的資源浪費。然而，我們并不是讓這些廢棄物不再使用，而是可以通過壓碎它們并將它們用作混凝土混合物中的骨料來重新循環(huán)它們。
傳統(tǒng)混凝土盡管有許多優(yōu)點，但在苛刻的環(huán)境中表現(xiàn)不佳。透水混凝土允許空氣和水自由流過路面，這減小了其表面的徑流并增強了排水功能�；炷羶�(nèi)的孔隙允許水滲透結構并正常運行，還要保證粗骨料不會太松散并被水帶走。因此，必須小心地進行混合和鋪筑過程，使得水和水泥充分反應，以在骨料周圍形成粘結力強的稠漿。
透水混凝土在停車場，河岸和景觀道路區(qū)域使用特別多，因為它減少了積水和易于排水。透水混凝土的多孔性使其不如傳統(tǒng)混凝土強度高。低的抗壓強度限制了它的使用范圍。然而對于大多數(shù)應用來說，3.5至27.5 MPa的抗壓強度就足夠了。即使這樣，使用小尺寸的骨料和使用合適的外加劑也可以達到50MPa的抗壓強度。
盡管傳統(tǒng)混凝土在適宜的氣候條件下具有強大的性能，但在寒冷氣候下仍有問題待解決。傳統(tǒng)混凝土在較冷的地區(qū)正常解凍和凍結循環(huán)時會發(fā)生裂縫。我們已經(jīng)模擬了這些條件測試過了透水混凝土的性能，并且發(fā)現(xiàn)，當空隙充滿水時即飽和狀態(tài)，透水混凝土的耐久性差。還發(fā)現(xiàn)，當空隙中的水分被排出時，耐久性得到改善。
透水混凝土的混合過程和人工成本略超過傳統(tǒng)混凝土。因此透水混凝土的初次鋪裝成本要高于傳統(tǒng)混凝土。然而，值得注意的是，所做的額外投資是出于特定目的，即混凝土的多孔結構。因此，應該權衡額外成本與在其生命周期內(nèi)獲得的這種優(yōu)勢帶來的額外效益。
鋪裝透水混凝土路面需要面臨的另一個問題。沒有維護的情況下不能保持良好的狀態(tài)，盡管最初的滲透率很高，這也是其主要設計目標。然而，透水混凝土中的一個關鍵問題是防止其內(nèi)部的空隙結構堵塞。通常，對透水混凝土路面的適當維護包括真空清掃或動力清洗。堵塞的透水混凝土路面的壓力清洗使其恢復到其原始滲透率的80-90％。
諸如購物中心之類的建筑物都會有道路和停車場以供車輛使用。如果這些路面是使用傳統(tǒng)混凝土建造的，那么它們就有可能在大雨時淹沒。因此，需要大量排水設施，這需要額外的資金投入和資源來建立。但是，如果用透水混凝土代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土來制造路面，那么表面多余的水就會滲透到混凝土中的空隙中，進入下面的土壤。這消除了地面上的積水，并節(jié)約了大量土地資源、雨水設備和資金。這些將有利于路面的可持續(xù)發(fā)展，并最大限度地減少建筑對環(huán)境的破壞。
