透水混凝土的研究應用始於100多年前，據v·m·malhortra記載：2023年英國在建造工程中由於缺少細骨料，開發了不含細骨料的混凝土，即透水混凝土。美國在20世紀60年代就開始了對普通混凝土及透水性混凝土配合比設計方法的研究。
2023年，南伊利諾伊大學的nader ghafoorim闡述了不含細骨料混凝土的概要。提出了透水混凝土這一概念，討論了透水混凝土作為鋪路材料的使用技巧，對其物理力學性質及狀態，特別是對衝擊加固法進行了**研究，討論了加固時的能量、效果、調配、製造時的技術等對硬化後混凝土的物理力學效能所產生的影響；並且還在磨耗性及抗凍性方面進行了闡述。在日本，為了解決因抽取地下水而引起地基下沉等問題，在20世紀70年代後期提出了「雨水的地下還原政策」，著手開發透水性混凝土鋪裝，並應用於實際工程。
從那時起透水混凝土逐漸被人們所關注[1]。
透水混凝土是由粗骨料、水泥和水及新增物拌製而成的一種多孔輕質混凝土，它不含細骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結構，故具有透氣、透水和重量輕等特點[2]。
透水混凝土主要組成材料為水、水泥、集料及其他增強材料。透水混凝土集料採用骨架——空隙型級配，水泥淨漿或加入少量細集料或增強材料的砂漿薄層包裹在骨料顆粒表面形成骨料顆粒間膠結層，骨料顆粒通過硬化的水泥(砂)漿薄層堆聚形成多孔「拱架」結構，其內部存在著大量連通孔隙，且多為直徑超過1mm的大孔。透水混凝土的透水透氣性能取決於其內部的連通孔隙率及孔徑大小；力學強度取決於集料強度、膠結層強度、膠結層與集料的介面黏結質量和黏結點數量、集料顆粒相互嵌擠形成的「拱架」結構的質量；表面粗糙度主要取決於集料粒徑大小[3]。
透水混凝土結構示意圖
到目前為止， 用於道路鋪裝和地面的透水性混凝土主要有三種型別。
這是以矽酸鹽類水泥為膠凝材料、採用單一粒級的粗骨料，不用或少用細骨料配製的無砂、多孔混凝土。該種混凝土一般採用較高強度的水泥，骨灰比為3.0-4.
0，水灰比為0.3-0.35。
混凝土拌合物較幹硬， 採用加壓振動成形，形成具有連通孔隙的混凝土。硬化後的混凝土內部通常含有20%左右的連通孔隙，相應的表觀密度低於普通混凝土， 通常為1 700-2 200 kg/ m3。抗壓強度可達15-35 mpa， 抗折強度可達3-5 mpa， 透水係數為1-15mm/ s。
這是採用單一粒級的粗骨料， 以瀝青或高分子樹脂為膠結材料配製的透水性混凝土。與水泥透水性混凝土相比， 該種混凝土強度較高， 但成本也高。同時由於有機膠凝材料耐熱性較差， 在日光大氣因素作用下容易老化， 其效能受溫度影響較大，尤其是溫度公升高時， 容易軟化流淌， 使透水性受到影響。
因此， 在保證空隙的前提下，抗老化、熱穩定性就是保證質量的關鍵。
以廢棄的瓷磚、長石、高嶺土、粘土等礦物的粒狀物和漿體拌合， 壓制成坯體， 經高溫煅燒而成，具有多孔結構的塊體材料。該類透水性材料強度高， 耐磨性好， 耐久性優良， 但燒結過程需要消耗能量，成本較高， 適用於用量較小的園林、廣場、景觀道路鋪裝部位。
透水混凝土的投料順序採用先將水泥、摻合料、骨料投入攪拌機進行攪拌1min，再加入外加劑和一半的水量攪拌1min，最後投入剩餘水量，攪拌均勻後出機，出機速度慢於普通混凝土，適用於混凝土攪拌運輸車運輸。透水混凝土拌合物中水泥漿的稠度大，石子用量多，為了使水泥漿能夠均勻地包裹在骨料上，攪拌時間不宜低於3min[4]。
透水混凝土生產工
透水凝土具有其獨特的優越性，比一般混凝土更具有代表性。我們從比較中不難看出。
透水混凝土與一般混凝土的比較
世界上一些發達國家對透水混凝土研究和應用已有近30年的歷史。2023年，在美國佛羅里達州saraaota地區的一座教堂附近，首次使用無砂多孔混凝土建了停車場，並獲得透水性混凝土的專利，隨後，美國的新墨西哥州和猶他州將無細集料混凝土作為路面面層材料用於停車區路段。德國從20世紀80年代起就致力於不透水路面的改造，其目標是在2023年把全國城市90％的路面改造為透水路面。
德國南部的弗萊堡是當今著名的生態城市，10多年前，弗萊堡提出了建生態城市的規劃，徹底拆除城市所有的硬化地面(公路除外)，代之以多種形式的透水地面，結果使弗萊堡的地下水位逐漸回公升，植被能完全脫離人工澆灌而鬱鬱蔥蔥。由於透水地面能通透「地氣」，因而感到地面夏天涼爽、冬天暖和；雨季透水、冬季易化雪(不結冰)；能吸附粉塵並減少揚塵汙染等，大大提高了環境的舒適度。
日本是資源缺乏的國家，因此特別重視水資源和生態環境保護。在20世紀80年代初，日本就在全國推行了「雨水滲透計畫」，即：從理論研究到應用開發、從原材料品質到設計方法、從施工工藝到裝置選型、從技術規範到法律法規都開展了一系列工作。
日本混凝土協會在1994—2023年設立了「生態混凝土研究委員會」，以多孔混凝土為主要課題進行研究並取得了大量的成果，且在國內多個城市推廣應用。目前，日本國內各種車用道路(包括高速公路)、步行道、各種廣場和體育設施場地、公園和公共綠地等都廣泛採用了透水混凝土。從2023年至今，凡是新的市政建設和改造翻修專案全都應用了透水工程材料[7]。
本世紀初，我國相繼開展透水混凝土的應用。杭州市除運河治汙工程外，從2023年開始在城市市政建設中大規模推廣使用透水工程材料。據不完全統計，至2023年杭州市鋪設透水混凝土面積達30萬m2。
北京市僅在奧運場館建設中鋪裝透水工程材料達10多萬m2。在奧運公園水環境設計思路的討論會上，一位專家提出，奧運公園最重要的設計之一，應是讓地面具有很好的雨水回滲功能。上海在新建改建公園中積極推廣透水材料鋪裝，2023年舉辦的上海世博會工程、特奧會訓練基地建設大量採用透水混凝土鋪裝。
建設部也在大力推廣透水混凝土材料，這標誌著城市建設逐步走出硬化的誤區，向人們展示一種全新的，具有環境、生態、水資源保護功能的地面鋪設[7]。
國家體育場「鳥巢」工程的湖邊西路道路工程從南一路至辛店村，面積達9 700多m2，用透水混凝土鋪設。透水混凝土在國家體育場「鳥巢」工程的湖邊西路道路得到了較大面積的成功應用。經過權威部門檢測，達到了c20混凝土設計標號的強度，透水係數達到6．2 mm／s，孔隙率達到28％，抗凍融大於50。
透水混凝土經過壓模、壓印、壓花，成為一種防水、防滑、防腐的綠色環保地面裝飾材料。它是在未幹的水泥地面上加上一層彩色強化料(起裝飾和強化混凝土作用)及著色脫模粉(起二次著色和脫模作用)，然後用專用的模具在水泥地面上壓印。在混凝土表層依靠彩色強化料、著色脫模粉、專用成型模、專業工具以及環保養護劑，在鋪設混凝土時能在其表面層上創造出逼真的大理石、石板、瓦片、磚石、岩石、卵石等自然效果的地面材料工藝。
經過這些裝飾的混凝土能使水泥地面永久地呈現各種色澤、圖案和質感，逼真地模擬自然的材質和紋理，隨心所欲地勾劃各類圖案，而且愈久彌新，使人們輕鬆地實現建築物與人文環境，自然環境和諧相處，融為一體的理想[8]。
2023年7月中下旬，重慶、濟南和武漢等城市先後遭受特大暴雨襲擊，主城區出現大面積積水，導致交通嚴重受阻、市民出行艱難，並給人民生命財產帶來巨大損失。究其原因，除了降雨強度巨大、城市地下排水管網排澇標準設計較低和城市排水系統年久失修、排洪洩洪能力不足等外，城市化速度加快而城市透水能力不斷減弱也可以認為是乙個重要的因素。廣州市市政園林局為了解決「水浸街」難題，首次在舊城區進行「透水性路面材料」的應用研究。
市政部門選擇了中山七路陳家祠北側、康王北路西側的龍源社群內一段約260m長的道路作為實驗路段。經過測算，該路面每平公尺一分鐘就能吸收270公升左右的水，而廣州雨量也不過100毫公升／分鐘，鋪裝後，路面積水會一部分直接滲透入地下，一部分從排水系統收集，可以協助城市排水系統有效排澇。因此，透水性混凝土路面的鋪設能大大緩解排水管道網的壓力，從而減少雨水浸街[9]。
水灰比既影響混凝土的強度，又影響其透水性。透水混凝土的水灰比一般隨著水泥用量的增加而減少，但只是在乙個較小的範圍內波動。對確定的某一級配骨料的水泥用量，有一最佳水灰比，此時透水混凝土才會具有最大的抗壓強度。
當水灰比小於這一最佳值時，水泥漿難以均勻地包裹所有的骨料顆粒，工作度變差，達不到適當的密實度，不利於強度的提高。反之，如果水灰比過大，易產生離析，水泥漿會從骨料顆粒上淌下，形成不均勻的混凝土組織，既不利透水，也不利於強度的提高[6]。
透水混凝土效能在不同強度膠結材料的影響條件下，透水混凝土強度隨著水泥石強度的增加而提高。與普通混凝土相似，透水混凝土形成強度主要靠膠結材料的強度，膠結材料強度增加，透水混凝土的強度當然隨之增大。
多孔透水混凝土的抗壓強度主要由粗骨料之間的咬合摩擦力以及骨料與水泥漿體的粘結強度決定。水泥漿體的抗壓強度主要由水灰比決定，在一定水灰比下。水泥用量的增大使得介面厚度增大，粘結面積以及粘結點的數量增加，從而提高了它的抗壓強度。
另外，隨著水泥用量的增大，骨料顆粒之間的粘結狀況可能會發生變化，由原來通過水泥漿體的點接觸粘結發展為通過水泥漿體的面接觸粘結，從而使得多孔透水混凝土的抗壓強度增加。隨著水泥用量的增大，粗骨料之間原來連通的孔隙會逐漸減小變得不連通，整個骨架透水的通道減少而使其透水係數降低。又因水泥漿體的流變性比較大，水泥用量的增大將使其更趨於採用填充骨料之間空隙的方式來構成結構；因此使得多孔透水混凝土的空隙率及透水係數顯著下降[6]。
透水混凝土施工方案
10 施工中保證拌料 運輸等環節的連貫性，確認材料數量 計算當天施工段的用料量，以保證施工用料的及時 2 質量評定說明 對於透水混凝土施工的質量，必須保證路面使用強度的前提下，確保20 25 的有效空隙率。實際施工時因為多數是在室外，施工質量會受外界溫濕度變化影響較大 3 後期養護經過一段時間使用後...
透水混凝土施工方案
一 透水砼的概念 透水砼是多孔砼的一種，常用的透水砼按照組成材料分，有水泥透水砼 瀝青透水砼等。透水性混凝土按照外觀效果分為普通透水混凝土 彩色透水混凝土和露骨料透水混凝土路面等。同時還可按功能分為普通透水混凝土路面 景觀透水混凝土路面和承載透水混凝土等。透水混凝土是由一系列相連通的孔隙和實體混凝土...
透水混凝土專項施工方案
一 工程概況 本工程行人路結構為 土基 壓實度 98 15cm厚開級配碎石 5cm透水混凝土 200 100環保透水磚，其中透水混凝土能讓雨水流入地下，有效的補充地下水，並能有效的消除地面上得油類化合物等對環境的汙染，其有利於人類生存環境的良性發展，及城市雨水管理與汙水防止等工作，具有特殊的重要意義...