关于透水混凝土的研究_开题报告

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海绵城市与透水混凝土

传统城市缺乏水生态系统保护和雨水资源合理循环利用的综合管理思想，一方面体现在传统雨洪管理的主要目标和任务就是安全地排放雨水，市政工程的排水模式属于简单粗暴的快排式思想，只考虑如何让雨水排得越快、越多、越通畅，白白浪费大量的天然水资源。另一方面体现在传统城市建设的高强度土地利用开发模式，忽略并破坏水生态环境：具有透水功能的绿地被大量不透水的人工硬质地面代替，减少了地下水的补给途径；生态河道被截弯取直，加上裸露的水泥垂直驳岸，降低了河流蓄水能力；高密度建筑群导致生态系统破碎化，阻隔了生态绿地与河流间的水循环。显然传统城市建设模式不符合可持续发展要求，无法适应城市发展面临的巨大资源和环境压力。

二、透水混凝土基本概述

透水混凝土由于使用习惯不同有多种名称，中文部分有无砂混凝土、多孔混凝土、多孔连续绿化混凝土、大孔混凝土，英文部分有porous Concrete，perviousconcrete以及no fins concrete等，美国混凝土协会2002将透水混凝土描述为“一种有水泥结合而成的开放级配混凝土”；日本混凝土协会2004对透水混凝土的描述为“拥有连续孔隙率约20%的混凝土”；我国建筑科学研究院1989，描述透水混凝土为“有水泥、粗集料和水拌和而成的无砂混凝土”。

三、透水混凝土的优势

1.雨水通过透水路面流入到地下，经过透水混凝土净化后的雨水，可以用做地下水，增加地下室资源，防止地下水资源的过早枯竭。

2.由于透水路面具有良好的通透性，可以使路面上以及空气中的水分及热量与地下进行互通 ，使地下土壤具有良好的湿度，促进植被的生长；也有利于消除“热岛现象”；

3.透水路面还具有吸声的功效，可以吸收车辆行驶过程中发出的噪音，打造良好的交通 环境；

4.透水路面具有更大的摩擦力，在下雨天，既能透水又能防止路面湿滑，夜间也可以减少路面的反光效应，使交通条件更为安全化。

透水水泥混凝土路面结构

透水水泥混凝土路面结构可分成全透水结构和半透水结构。全透水结构可应用于人行道、非机动车道、景观硬地、停车场、广场等，其中人行道基层可采用级配砂砾、级配碎石及级配砾石基层，基层厚度不应小于150mm。全透水结构的其他道路级配砂砾、级配碎石及级配砾石基层上应增设多孔隙水泥稳定碎石基层，基层应符合下列规定：

多孔隙水泥稳定碎石不应小于200mm.

级配砂砾、级配碎石及级配砾石基层不应小于150mm。

半透水结构主要应用于轻型荷载道路，其应符合下列要求：

水泥混凝土基层的抗压强度等级不应低于C20，厚度不应小于150mm。

稳定土基层或石灰、粉煤灰稳定砂砾基层不应小于150mm。

透水混凝土的维护

透水水泥混凝土路面结冰造成冻胀和除冰都会受到破坏，应该采取防结冰措施。严禁使用会造成透水水泥混凝土路面孔隙阻塞的有关防冻措施。路面使用后随时间增长，会出现孔隙堵塞，造成透水能力下降，可以使用高压水冲刷孔隙洗净堵塞物，或用压缩空气冲刷孔隙使堵塞物去除，或用真空泵吸出杂物等方法进行处理。当采用高压水冲刷时，对其水压力作了限制，严防水压过大，对路面产生破坏性影响。在透水水泥混凝土路面出现裂缝、坑槽和集料脱落、飞散面积较大的情况下，必须进行维修。维修前，应根据透水水泥混凝土路面损坏情况制定维修施工方案；维修时，应先将路面疏松集料铲除，清洗路面去除孔隙内的灰尘及杂物后，才能进行新的透水水泥混凝土铺装。

透水混凝土的力学性能

透水混凝土的多孔形态导致抗压强度测 试误差较大,主要是由于接触面的相对粗糙造成压应力在内 部的分布不均。对试件进行砂浆抹平处理,改善了表面状 况,测试出的抗压强度增长了 200%,能够反映其真实抗压强 度,因此在测试透水混凝土抗压强度前进行砂浆抹平处理十 分必要。研究表明,水灰比、灰集比、骨料的种类、尺寸与级配等 因素都会对透水混凝土的力学性能产生影响。孙家瑛等 采用平板振动工艺成型透水混凝土,得出透水混凝土以钢渣 为骨料相比于以石灰岩作为骨料时,其 2 8 d 抗压强度要高出 一倍多,因此应将骨料种类看作对透水混凝土抗压强度的重 要影响因素。尹健等研究表明,骨料粒径和级配能显著影 响透水混凝土的抗压强度,随骨料强度的增加与粒径的降 低,其抗压强度不断增大,其原因在于较大粒径的骨料之间 机械咬合点相对较少,因此咬合力与粘结强度相应较低,造 成抗压强度的下降。透水混凝土的抗压强度随集灰比降低有明显提高,随着水灰比的增加,透水混凝土的强度先增加后降低,骨料表面的水泥浆体厚度随水灰比增大而降低, 水泥石强度与骨料间粘结强度均有所降低,造成透水混凝土 强度降低。当水灰比过小时,虽然骨料表面的水泥浆体厚度增加、强度提高,但会造成混凝土成型困难、压实度不够,从 而降低透水混凝土的强度。

透水混凝土的透水性能

国内外学者的研究重点长久以来都集中于透水混凝土 孔隙率和渗透系数的测试。针对透水混凝土孔隙率较大、渗 透性较强的特点,有研究者对透水性混凝土孔隙率和渗透系 数进行了针对性的研究。 Gaedicke 等的研究得出了透水混凝土的透水性与其 孔隙率之间的关联性,孔隙率增加,透水性随之增加,两者间 大致成线性关系,但骨料种类对其线性关系有所影响,如采 用石灰石骨料的透水混凝土的孔隙率对其透水性的影响最 强。另外,钻芯取样的试件与直接成型的试件相比,其透水 性测试结果要低将近 30%。但孙家瑛等[5]则认为骨料种类 几乎不会影响透水混凝土的透水率,随着骨料粒径增大,透 水性会明显增大。Chandrappa 等[2 4]研究了水头压力对透水 性的影响,当不考虑水头压力的作用时,随透水混凝土孔隙 率增大,其透水性呈非线性增长;当水头压力增大时,透水性 持续降低,但透水性与孔隙率之间的相关性却大幅提升,这 是因为水头压力增大使水能够流入透水混凝土的大多数孔 隙中,这也导致其流通耗费的时间更长,因而降低了透水性 测试值。相应地,正因为大多数的孔隙都有水通过,自然提 高了孔隙率与透水性之间的相关性。 透水混凝土的透水性也与骨料粒径与级配、水灰比、灰 集比与外加剂等有着直接联系。蒋正武等研究表明骨料 粒径与级配是影响透水混凝土空隙率与透水系数的关键因 素。随着集灰比的降低,透水系数有较大幅度的下降。改变 水灰比对其透水性影响不大,适量聚合物乳液可改善新拌混 凝土的和易性,降低其孔隙率。而张朝辉等指出,随着灰 集比的降低与水泥用量的减少,透水系数出现较大幅度的提 高,这与上述结论相悖。同时也指出骨料粒径与强度对透水 系数无明显影响,增大水灰比,透水系数呈现先增加后减小 的趋势。张朝辉等认为,在水泥用量一定时,粒径小的骨 料制备的透水混凝土虽然孔径较小,但孔隙数量多;反之,较 大粒径骨料制备的透水混凝土虽然孔径较大,但孔隙数量 少,因此总孔隙率相差并不大,所以不同粒径制备的透水混 凝土的透水系数没有明显变化。

B. ^范文提纲格式

（提供二级或者三级提纲）

引言：透水混凝土的性能及在现实中的应用

一、透水混凝土的分类和用途

（一）透水混凝土的分类

（二）透水混凝土的用途

二、透水混凝土原材料的选择及性能

（一）水泥

（二）骨料

（三）外加剂

（四）水

三、透水混凝土试件成型及养护

（一）混凝土搅拌

（二）混凝土成型

（三）混凝土搅拌

四、透水混凝土性能试验

（一）抗压强度及抗弯拉强度试验

（二）透水系数试验

五、透水混凝土在现实中的应用

（一）在停车场的使用 

（二）人行步道的使用

C. 参考文献

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