透水混凝土
透水混凝土又称多孔混凝土，无砂混凝土，透水地坪。是由骨料、水泥和高分子聚合物专用胶结材料水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点。北京锦绣新技术研究院自主知识产权透水混凝土具有透水性好（最大透水率50%），强度高（抗压强度C30-C40），耐久性好（冻融循环≥次），耐磨耐用（表面喷涂专用抗沾污高分子保护剂）。主要产品分为透水混凝土和透水沥青混凝土两大类。透水混凝土可分为：普通透水混凝土、彩色透水混凝土和生态透水混凝土。透水沥青混凝土可分为普通透水沥青混凝土和彩色沥青透水混凝土。
JGB高分子聚合物改性透水混凝土示意图
透水混凝土优点
1高透水性透水地坪拥有15%-25%的孔隙，能够使透水速度达到31-52升/米/小时，远远高于最有效的降雨在最优秀的排水配置下的排出速率。
2高承载力经国家检测机关鉴定，透水地坪的承载力完全能够达到C20-C25混凝土的承载标准，高于一般透水砖的承载力。
3装饰效果透水地坪拥有色彩优化配比方案，能够配合设计师独特创意，实现不同环境和个性所要求的装饰风格。这是一般透水砖很难实现的。
4易维护性人们所担心的孔隙堵塞问题是没有必要的，特有的透水性铺装系统使其只需通过高压水洗的方式就可以轻而易举的解决。
5抗冻融性透水性铺装比一般混凝土路面拥有更强的抗冻融能力，不会受冻融影响面断裂，因为它的结构本身有较大的孔隙。
6耐用性透水性地坪的耐用耐磨性能优于沥清，接近于普通的地坪，避免了一般透水砖存在的使用年限短，不经济等缺点。
7高散热性材料的密度本身较低（15-25%的空隙）降低了热储存的能力，独特的孔隙结构使得较低的地下温度传入地面从而降低整个铺装地面的温度，这些特点使透水铺装系统在吸热和储热功能方面接近于自然植被所覆的地面。
透水混凝土一工艺1、制备
透水混凝土在满足强度要求的同时，还需要保持一定的贯通孔隙来满足透水性的要求，因此在配制时除了选择合适的原材料外，还要通过配合比设计和制备工艺以及添加剂来达到保证强度和孔隙率的目的。透水混凝土由骨料、水泥、水等组成，多采用单粒级或间断粒级的粗骨料作为骨架，细骨料的用量一般控制在总骨料的20%以内；水泥可选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥；掺合料可选用硅灰、粉煤灰、矿渣微细粉等。投料时先放入水泥、掺合料、粗骨料，再加入一半的水用量，搅拌30s；然后加入JGB高分子聚合物胶凝材料、添加剂（外加剂、颜料等），搅拌60s；最后加入剩余水量，搅拌s出料。
2、施工
透水混凝土的施工主要包括摊铺、成型、表面处理、接缝处理等工序。可采用机械或人工方法进行摊铺；成型可采用平板振动器、振动整平辊、手动推拉辊、振动整平梁等进行施工；表面处理主要是为了保证提高表面观感，对已成型的透水混凝土表面进行修整或清洗；透水混凝土路面接缝的设置与普通混凝土基本相同，缩缝等距布设，间距不宜超过6m。
3、保养
透水混凝土施工后采用覆盖养护，洒水保湿养护至少7天，养护期间要防止混凝土表面孔隙被泥沙污染。最后喷涂JGB透水混凝土专用保护液，这种保护液提供色彩永久性和表面抗沾污性能。混凝土的日常维护包括日常的清扫、封堵孔隙的清理。清理封堵孔隙可采用风机吹扫、高压冲洗或真空清扫等方法。
JGB高分子聚合物固化透水混凝土结构示意图
二JGB高分聚合物透水混凝土的品种（1）素色透水混凝土：为普通水泥本色的透水混凝土。
（2）彩色透水混凝土：以普通水泥掺加无机颜料组成的透水混凝土。
（3）着色透水混凝土：在素色透水混凝土面上喷涂高耐候性、高耐磨性丙烯酸类。可根据实际要求选择单色或多色喷涂。
（4）露骨料透水混凝土：彩色石子与高标号水泥制成的透水混凝土，再用高科技手段洗去表面水泥，露出石子的天然色彩。
以上各类透水混凝土工艺，是根据项目的不同地点、环境、承载要求以及基础条件等不同，而进行针对性的设计及应用的，在图案变化、色彩变化上有更多的实用性和适用性。
三透水混凝土材料组成(1).高强透水混凝土，强度等级可达C40，透水率＞25%
15cm做法
面层7cm:PO42.5水泥kg，彩砂（染色砂，粒径＜1.5）kg,水-,JGB高分子聚合物透水混凝土专用胶粉10
基层8cm:PO42.5水泥kg，机碎石（粒径＜3.2），水90-,JGB高分子聚合物透水混凝土专用胶粉10
(2).高强透水混凝土，强度等级可达C25，透水率＞40%
13cm做法
面层6cm:PO42.5水泥kg，彩砂（染色砂，粒径＜1.5）kg,水-,JGB高分子聚合物透水混凝土专用胶粉10
基层7cm:PO42.5水泥kg，机碎石（粒径＜3.2），水90-,JGB高分子聚合物透水混凝土专用胶粉10
1材料的组成
透水混凝土由透水混凝土专用胶结剂、碎石、封闭剂、水组成。
胶结剂：是以高强度等级的硅酸盐水泥为基料，配以多种助剂增加强度与粘结力组成的粉状料，并可按用户要求加入无机耐候颜料，使其和碎石、水按一定比例混合后，组成不同色彩的透水混凝土面层。
碎石：透水混凝土用的碎石应具有技术要求，根据贵方设计要求，我司采用人工筛选的级配均匀高料碎石，其物理性能指标见（表一）。
透明封闭剂:JGB高分子聚合物抗污表面保护剂。
碎石颗粒根据设计要求，按其颗粒大小范围分1#、2#、3#三号。具体的颗粒范围见（表二）
碎石的物理性能指标表（表一）
序号
指标名称
指标
1
压碎指标（%）
＜11
2
针片状颗粒含量（%）
＜12
3
含泥量（%）
＜3
4
表观密度（kg/m3）
＞
5
紧装堆积密度（kg/m3）
6
空隙率（%）
＜45
碎石按颗粒分号（2级）（表二）
碎石的分号
1#
2#
3#
粒度范围（mm）
2～4
4～8
10～20
碎石是透水混凝土的主要材料之一，其质量必须要控制好。
水：普通自来水即可用。一般末经过滤的混浊的地下水或使用过的不洁水，不能利用。
2透水混凝土性能
透水混凝土是由以上四种材料，按一定的比例，用机械搅拌器，搅拌成混凝土浆料后，迅速进行摊铺于路面，即成彩色透水混凝土路面。
彩色透水混凝土的物理力学性能指标表
序号
指标名称
指标
1
抗压强度（MPa）
＞30
2
抗折强度（MPa）
＞5.5
3
空隙率（%）
＞20
4
透水系数（mm/s）
2.5—4.8
5
质量损失率（%）
≤5
6
强度损失率（%）
≤25
四透水混凝土路面基层的要求1、透水混凝土路面的厚度：从上可知因彩色透水混凝土的强度原因，大都应用于人行道、广场、停车场、园林小道等场所。根据路面的不同应用面板厚度不同。对人行道，自行车道等轻荷重地面，一般面层厚度不低于8公分；对停车场、广场等中荷重地面，面层厚度不低于10公分，考虑成本，可将面层分为二层，即表层为彩色透水混凝土层，厚度一般不低于4公分，下层为素色透水混凝土层。
2、为确保路体结构层具有足够的整体强度和透水性，表面层下需有透水基层和较好保水性的垫层。基层要求：在素土层夯实层上，配用的基层材料，应有适当的强度外，须有较好的透水性，采用级配砂砾或级配碎石等。采用级配碎石时，碎石的最大粒径应小于0.7倍的基层厚度，且不超过50mm。垫层一般采用天然碎石，粒径小于10mm，俗称瓜米石，并铺有一定厚度、铺设需均匀平整。
3、考虑大暴雨季节因素，为防止基层过多积水，影响地基，在基层处设置专用透水管道排，通向道路边的排水系统，用时排除过量的雨水。
五透水混凝土的施工1、立模：
根据设计要求，首先要分层施工，基础层为14mm厚素色透水混凝土施工人员须按设计要求进行分隔立模及区域立模工作，立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。
2、搅拌：
搅拌器：根据工程量的大小，配置不同容量的机械搅拌器，机械搅拌器的一定范围内的地面处，应设置防止水和物料散落的接料设备（如方型板式斗类），保护施工环境的卫生，减少施工后的清理工作。透水混凝土不能采用人工搅拌，采用普通混凝土搅拌机械进行搅拌，搅拌时按物料的规定比例及投料顺序将物料投入搅拌机，先将胶结料和碎石搅拌约30秒后，使其初步混合，再将规定量的水分2-3次加入继续进行搅拌约1.5-2分钟。视搅拌均匀程度，可适当延长机械搅拌的时间，但不宜过长时间的搅拌。
注意事项：
（1）施工现场须专人负责物料的配比。
（2）严格控制水灰比，即控制水的加入量，水在搅拌中分2-3次加入，不允许一次性加入。
（3）为使物料搅拌均匀，适当延长机械搅拌时间，但不宜过长。
3、运输
透水混凝土属干性混凝土料，其初凝快，一般根据气候条件控制混合物的运输时间，运输一般控制在10分钟以内，运输过程中不要停留，手推车必须平稳。
4、摊铺、浇筑成型：
透水混凝土属干性混凝土料，其初凝快，摊铺必须及时。对于人行道面，大面积施工采用分块隔仓方式进行摊铺物料，其松铺系数为1.1。将混合物均匀摊铺在工作面上，用括尺找准平整度和控制一定的泛水度，然而平板振动器（厚度厚的用平板振动器）或人工捣实。捣实不宜采用高频振动器，最后用抹合拍平。抹合不能有明水。
注意事项：
（1）松铺系数即为物料摊铺高度高于实际高度的比，按透水混凝土的干湿度，一般采用1.1-1.15之间。
（2）平板振动器振动时间不能过长，防止过于密实，可出现离析现象。
（3）摊铺时尽量快和正确。
（4）因透水混凝土其孔隙率大，水份散失快，当天气温高于35℃时，施工时间应宜避开中午，适合在早晚进行施工。
（5）由于是分层施工，为了更好保证下层和上层的黏结强度，最好在素色层未完全干燥前做彩色层施工易是最佳。
5、养护：
透水混凝土与水泥混凝土属性类似，因此铺摊结束后，经检验标高、平整度均达到要求后。当气温较高时，为减少水分的蒸发，宜立即覆盖塑料薄膜，以保持水分。也可采用洒水养护，所有养护期不得少于7d，使其在养护期内强度遂渐地提高
洒水养护，透水混凝土在浇注后1天开始洒水养护，高温时在8小时后开始养护，但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面，应直接从上往下淋水。透水混凝土湿养时间不少于7天。
养护时间应根据施工温度而定，一般养护期为14—21天，高温时不少于14天，低温时不少于21天，5℃以下施工，养护期不少于28天。
6、涂覆透明JGB高分子聚合物5#，8#砼万能处理液待表面混凝土成型干燥后在3天左右，涂刷5#，8#透明封闭剂，增强耐久性和美观性。防止时间过会使透水混凝土空隙受污而堵塞空隙。
六使用范围人行道及自行车道，社区内地面装饰，园林景观道路及城市广场，游泳池旁边及体育场，社区消防通道及轻量级道路，高尔夫球场电车道，户外停车场
彩色透水沥青混凝土路面（全透型、排水型）面层采用OGPA开级配透水沥青混凝土，基层采用透水混凝土或水泥稳定碎石层的透水道路系统。雨水垂直通过OGPA路面层，再穿过透水混凝土基层，然后渗入地下还原成地下水。在集中降雨路基土壤来不及吸收雨水时，多余的雨水通过碎石垫层中的排水网管排入下水道。
透水型应用：1、人行道透水沥青路面2、非机动车道透水沥青路面3、轻型机动车道透水沥青路面4、小区透水沥青路面5、公园透水沥青路面6、停车场透水沥青路面
排水型应用：1、高架排水沥青路面2、桥面排水沥青路面3、高速公路排水沥青路面4、快速路和主干道排水沥青路面5、停车场排水沥青路面6、非机动车排水沥青路面
北京锦绣新技术研究院透水混凝土计算理论要点北京锦绣新技术研究院-透水混凝土计算理论要点
1透水混凝土（PerviousConcrete）是由特定级配的骨料、水泥、水、外加剂和掺合料等按特定比例经特殊工艺制成的具有连续孔隙的多孔混凝土，是生态混凝土的重要品种之一。其表观密度一般为~kg/m3，28d抗压强度10~40MPa，抗折强度2~7MPa，透水系数1~20mm/s，有效目标孔隙率为18%~22%。与普通混凝土相比，透水混凝土具有透气、透水、吸声降噪、净改善地表土壤的生态环境、缓解地表径流和城市热岛化水体。水灰比是影响透水混凝土孔隙率、透水系数与抗压强度的关键因素；减水剂、硅灰及聚合物乳液等外加剂可以很好的改善透水混凝土的性能。首先，随着小粒径骨料比例的增加，骨料压碎抗压强度均有一定程度的增长，值的增大，透水混凝土的抗折、但小粒径骨料过多会使透水系数下降而影响其排水性能，因此对于特定性能的透水混凝土应选择合适种类的骨料和粒径。其次，水灰比也是影响混凝土强度的一个重要因素。当水灰造成骨料比过高时，流动性变大，骨料表面水泥浆厚度变薄、间黏结强度下降从而使透水水泥混凝土强度降低；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，但会造压实度不够。因此在配制透水混凝土时需成混凝土成型困难、透水混凝土配合比部分参数推荐范围值砂率/%0.25-0.35；目标孔隙率/%20-25；水灰比18-22；粉煤灰/%6-9；硅粉/%6-9；高效减水剂/%0.8-1.0.注：粉煤灰和硅粉为等量替代水泥的百分比。
北京锦绣新技术研究院-透水混凝土计算理论要点2富余浆量比（即富余浆量与混合料总质量的比值）为指标评价透水混凝土的工作性，并且采用多因素正交设计试验，得到评价指标富余浆量比的回归公式（见式1）。当用富余浆量法得到的δ测在其计算得到的δ范围（δ±1）%之内时，认为满足工作性要求。δ=32.-0.VCA+5.82×10-4C+27.W/C+13.Sp（R=0.）式中：δ-富余浆量比，%；VCA-骨料骨架间隙率，%；C-水泥用量，g/m3；W/C-水灰比；Sp-砂率，%；R-相关系数。水泥浆数量、砂率及组成材料的性质是影响透水混凝土工作性的主要因素。在透水混凝土中，水泥浆体用量水灰比小的特点使其具有较好的黏聚性，而无泌水、离析现少象，但却因此降低了流动性。砂率变化是骨料的总表面积和孔隙率发生变化的主要因素，在混凝土中加入一定量的砂子能有效提高其强度和流动性，但是砂率过大会降低孔隙率影响及其使盛通过正交试验，得出了获得较好工作性的最佳用性能。
北京锦绣新技术研究院-透水混凝土计算理论要点-强度发展计算3对于透水混凝土的强度发展关系的研究结果表明：多孔透水混凝土抗压强度早期增长较快，符合线性关系；后期强度发展较慢，符合对数关系；长龄期劈裂强度透水混凝土弯拉强度与抗与28d劈裂强度之间符合对数关系；压强度、劈裂强度与抗压强度之间均存在相关性良好的幂指数关系，其中：fr28=0.fc0.（R=0.）4fc28=2.fr1.（R=0.）0.fc28=0.fc28（R=0.）
组合：水灰比：0.57，灰积比：1∶10，砂率为0。但是由于水灰比过高又会使强度降低。
北京锦绣新技术研究院-透水混凝土计算理论要点4骨料的粒径和级配骨料粒径与级配、集式中：fr28-透水混凝土28d弯拉强度；fc-透水混凝土抗压强度；R-相关系数，试验组数：12组，上述研究成果对透水混凝土的配合比设计优化和理论计算均具有重要的指导意义，为透水混凝土的推广应用提供了大量的科学依据。R-相关系数，试验组数：16组。在此基础上，采用功效系数分析方法，针对透水混凝土抗压强度与透水系数的关系进行了综合评比，得出保证透水系数的最佳配合比方案：水灰比0.30；集灰比3.5；骨料粒掺加适量矿物掺合料和径2.36~4.75mm所占比例%其抗压强度与透水系数较好的相关性，相关关系式为：fc28=27.-32.x+10.x（R=0.）
北京锦绣新技术研究院-透水混凝土计算理论要点-吸声降噪性5由于透水混凝土具有连续的孔隙，当声波入射到表面时，一部分被反射，另一部分则透入到内部向前传播。在传播过程中，由于孔隙中空气运动的黏滞作用和摩擦力使一部分将声能转另一部分声波反射后，经过材料内部回到表变为热能而消耗掉。面，有些声波回到空气中，有些又反射回材料内部，如此反复，直到衡，以达到吸声降噪的效果。透水性混凝土的吸声效果可用吸声系数（即材料表面吸收的声能与入射的声能的比值）来表示，吸声系数的大小与材料的孔隙率、粗骨料级配、试件厚度等及频率有关。采用再生骨料取代普通碎石骨料配制，以研究透水混凝土的吸声特性与孔隙率的关系，试验对比发现，当目标孔隙率吸声效果最佳。随着设为25%时，设计孔隙率的增大，透水混凝土试样的吸声系数峰值对应的共振频率向高频发展，综合平均吸声系数逐步增加；在孔隙率相近的情况下，随骨料粒径的增加，其综合平均吸声系数有降低的粗骨料级配相同的条件下，试件厚度越小，其趋势；在孔隙率、吸声系数峰值所对应的共振频率越高。此外，对于透水混凝土道路，其吸声降噪性能还与路面的自振特性及其阻尼比密切相关。
（1）多孔结构导致试件自由振动过程中的能量损失加大，振动衰减较快。
（2）使轮胎压缩变形处空气释放的能耗增大从而使多孔表面利于轮胎压缩变形，达到吸声降噪的效果。
北京锦绣新技术研究院-透水混凝土计算理论要点-排水功能6排水功能是透水混凝土作为路面材料的一个重要特性，降雨时落到透水面层表面的雨水可以渗入路面结构内部，并通过内部连通的孔隙流走，而不会在路面表面形成有害水膜和径流，它能够使车辆轮胎与路面保持良好的降低了动水压力。因此，接触，从而避免车辆在雨中高速行驶时产生水漂的现象，提高行车安全性。以孔隙率和渗透系数为指标，定水位试验方法，研究透水混凝土排水性能，研究结果表明：有效孔隙率随全孔隙率的增大而增大，有效孔隙率与孔隙率的比值亦随之增大，其相互之间存在相关性良好的二次项关系；但是，随着空隙率的增大，其抗压强度逐渐降低，而且，抗压强度与全空隙率的相关性优于有效空隙率ne=-0.n02+12.n0-.61（R=0.）ne/n0=-0.n02+5.ne-6.（R=0.）式中：n0-孔隙率；ne-有效孔隙率。fc，（R=0.）7=-0.ne+17.fc，（R=0.）T=0.n0+30.式中：fc，—透水混凝土7d弯拉强度；n0-孔隙率；ne-有效孔隙率；
