本文主要講述骨料的粒徑大小和水泥、外加劑、水的比例對透水混凝土孔隙率的影響。在實驗室中制備不同的樣品塊，通過所得混合物的不同來觀察最終結(jié)論。
透水混凝土是一種具有高孔隙率的混凝土。它用于混凝土地面施工，允許水直接通過它，從而減少現(xiàn)場的徑流，并可以為地下水補(bǔ)給。通過高度互連的空隙實現(xiàn)高孔隙率。通常，透水混凝土的水與水泥材料的比（w / cm）為0.28至0.40，空隙含量為18至35％。
透水混凝土混合物由膠凝材料、粗骨料和水組成，幾乎沒有細(xì)骨料。添加少量細(xì)骨料通常會降低空隙含量但可以增加強(qiáng)度，這在某些情況下可能是理想的。這種材料對含水量的變化很敏感，因此通常需要對混合物進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整。過多的水會導(dǎo)致漿料流失，而太少的水會阻礙混凝土的充分固化并導(dǎo)致表面質(zhì)量降低。比例適當(dāng)?shù)幕旌衔锞哂薪饘侔阋弁庥^。
透水混凝土常用于停車區(qū)，低載荷的區(qū)域、住宅街道、人行道和溫室。它是可持續(xù)建筑的重要應(yīng)用，也是地下水補(bǔ)給技術(shù)之一。
材料配比與特性：
空隙含量：18-35％；
強(qiáng)度：28-281kg/cm2；
滲透率：每平方米每分鐘80-720L；
水泥：267-415kg/m3；
水與水泥比例：0.28 - 0.40 ；
粗骨料粒徑： 9.5 - 19毫米。
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大量的雨水落在不透水的表面上，例如停車場、車道、人行道和街道，而不是浸入土壤中。這造成了自然生態(tài)系統(tǒng)的不平衡，并導(dǎo)致一系列問題，包括侵蝕、洪水、地下水位枯竭以及河流、湖泊和沿海水域的污染，因為雨水沖過路面，順道把路面垃圾一并帶到下水道，并最終匯入河流，導(dǎo)致水體污染。
避免這些問題的一個簡單方案是停止建造阻擋自然水滲入土壤的不透水地面。換一種思路，我們可以改用透水混凝土或多孔路面來替代傳統(tǒng)不透水路面材料，這種材料可以提供典型混凝土路面的固有耐久性和低生命周期成本特點，同時還能減少雨水徑流和補(bǔ)充地下水。透水路面不是防止水滲入土壤，而是通過孔隙收集雨水并使其滲透到下面的土壤中。在許多情況下，透水混凝土道路和停車場可以兼作保水結(jié)構(gòu)。
它還減少了城市化對樹木的不良影響。透水的混凝土地面允許水和空氣轉(zhuǎn)移到根系，使樹木蓬勃生長。對于特定的降雨強(qiáng)度，透水混凝土路面徑流量由碎石底基層的土壤入滲率和儲水量控制。通常對于給定的一組材料，透水混凝土的強(qiáng)度和滲透率是相互制約的。密度越大，強(qiáng)度越高，滲透率越低。
下面我們通過一組實驗做比較，使用不同比例的水泥、骨料、混合物和水制備不同的樣品塊。
樣品編號 1：混合設(shè)計（16個樣塊）：
A型 - 水泥：10 kg
粉煤灰：0 kg
粗骨料：52 kg（10 - 40 mm）
水：3 kg
外加劑：1％（重量）[水泥+粉煤灰] = 100克
B型 - 水泥：11.25千克
粉煤灰：0.75千克
粗骨料：52千克（10 - 40毫米）
水：3.33千克
外加劑：1％（重量）[水泥+粉煤灰] = 120克
在這種混合設(shè)計中，由于在制作立方體時也存在不合格現(xiàn)象，因此我們制作了A型和B型各8個立方體。覆蓋立方體的頂部表面以防止水過早蒸發(fā)，因為它是多孔的。
3天后對立方體進(jìn)行測試：
A型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 6.15 77.1 3.43
2 6.64 192.4 8.55
3 7.04 425.4 18.90
B型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 6.12 127.1 5.65
2 6.35 58.2 2.60
3 7.61 562.9 25.01
7天立方體測試：
A型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 6.52 142.7 6.34
2 6.62 177.2 7.87
3 7.97 729.5 32.42
B型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 6.74 123.9 5.51
2 7.64 431.2 19.16
3 7.72 755.6 33.58
14天立方體測試：
A型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 6.40 41.6 1.85
2 6.64 165.2 7.34
B型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 7.47 531.1 23.60
2 7.70 930.2 41.34
根據(jù)這些結(jié)果，可以看出隨著立方體的密度增加，強(qiáng)度也增加。由于這些立方體不是完全可透過的，我用3種不同比例的混合物制作了3個立方體的另一個樣品。使用的混合設(shè)計是TYPE B，因為它的強(qiáng)度比TYPE的強(qiáng)度要高。
樣品編號 2：根據(jù)B型混合設(shè)計1個方塊：
水泥：1323克
粉煤灰：88.23克
粗骨料：6117克
B1型：
混合物：0.2％= 2.82克
水：510克
B2型：
混合物：0.3％= 4.23克
水：480克
B3型：
混合物：0.4％= 5.64克
水：460克
在第二天打開立方體后，發(fā)現(xiàn)類型B2（含0.3％混合物）立方體比其他立方體孔隙更加清晰，但它也不是完全多孔的。雖然我使用了低百分比的混合物，但它也不是完全可以透過的。它可能是由于某些骨料的大小而發(fā)生的。
3天立方體測試：
B1型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 7.02 247.2 10.99
B3型
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 6.60 191.8 8.52
對于下一個樣品，我們將骨料粒徑分級，然后使用尺寸范圍為10-20 mm的聚集體。我還在下一個樣品中進(jìn)一步減少了混合物的用量。
樣品編號 3：3個立方體樣品：
水泥：3.75千克
粉煤灰：255克
粗骨料：17.31千克
外加劑：7克
水：1.36千克
但是這一次，當(dāng)我打開立方體時，我發(fā)現(xiàn)它的底座平坦而光滑。它從側(cè)面看是多孔的，但從基部看并不是。
7天立方體測試：
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 7.23 179.4 7.97
2 7.38 234.0 10.40
3 7.44 230.7 10.25
現(xiàn)在經(jīng)過如此多的試驗和減少水和外加劑量后，我沒有得到完全透水的混凝土（由于水泥漿的沉降），在下一個樣品中（樣品編號4）我既沒有壓實也沒有使用振動器填充立方體。幸運(yùn)的是，這次制作的立方體完全可以透水。水也順利從底部流出，它的光潔度也很好，立方體外觀閃亮。
樣品編號 4：1立方混合設(shè)計:(無壓實）
水泥：1公斤
粉煤灰：0公斤
粗骨料：5.2公斤
外加劑：2.33克
水：380克
3天立方體測試：
編號 立方體重量（Kg） 負(fù)載（kN） 強(qiáng)度（MPa）
1 5.75 42.4 1.88
水可以流過立方體的底部。
樣品編號 5：2個立方體的混合設(shè)計。（無壓實）
水泥：2 kg
粉煤灰：0 kg
粗骨料：10.4 kg
外加劑：4.66 gm
水：760 gm
總而言之，4號和5號樣本是成功的。這些是用較低水比和無壓實制成的。
從以上實驗可以看出，透水混凝土能夠讓水通過它，它就不能由細(xì)骨料組成，因為它們會填充粗骨料之間的空隙。使用粒徑大于20mm的骨料的樣品不透水，因為較大的空隙使水泥漿沉降。同樣在所有進(jìn)行壓實的立方體中，水泥漿沉降到底部并因此形成密實的底表面。因此，最后的結(jié)論是使用粒徑10 - 19 mm范圍內(nèi)的骨料，在制作時不壓實它，才能符合透水混凝土的要求。此透水混凝土的密度也小于正�；炷撩芏�，因為沒有使用細(xì)骨料，而且內(nèi)部很多孔隙。它的強(qiáng)度也低于普通混凝土。
