淺談再生骨料透水混凝土的研究與應用

周鑫 曹樂樂 鄭龍龍

摘 要 透水混凝土是經由一定級配的骨料、水泥、水、外加劑以及摻和料等根據一定比例經過特殊工藝而制成的具有連續孔隙的多孔混凝土。再生骨料透水混凝土是利用再生骨料制備透水混凝土，具備再生混凝土和透水混凝土的功能優勢，對于節能環保及城市的可持續發展具有重要意義。本文對再生骨料透水混凝土的性能及應用進行研究，并論述了再生骨料透水混凝土的應用前景及應用中需要注意的問題。

關鍵詞 透水混凝土;再生骨料;節能環保

引言

隨著城市化的建設，建筑垃圾的與日俱增，廢棄混凝土的處理效率低，傳統建筑廢棄物的填埋處理方式存在許多隱患，如污染水體、大氣和土壤，影響市容和環境衛生，侵占土地等，帶來日益嚴重的環境問題，不利于維持生態環境的平衡。再生骨料透水混凝土可以實現廢棄混凝土的再利用，有效解決建筑垃圾的處理問題，改善生態環境，推動“建筑垃圾分類”體系在湖南省的應用。如今，天然骨料的過度開采導致了混凝土天然骨料的緊缺。為滿足需求，歐美等國家幾乎實現了建筑垃圾的回收利用，而每年我國的建筑垃圾回收利用只有十分之一左右，與發達國家之間的差距還很大。我國部分地區遇到暴雨季節，降水量大，加之以往的城鎮基礎道路設施硬化面積過大且不透水，不能及時疏水排水，容易導致積水嚴重而引發一系列問題。與普通混凝土路面相比，再生骨料透水混凝土路面具有環境友好性，無磚面凹陷等現象，且具有良好的透水性能，降水時可滿足路面的滲水要求，使地下水得到充足的補給，緩解市政雨水排放系統的壓力[1]。

1研究內容

再生骨料透水混凝土具有優于普通混凝土的性能特點，原因是其結構特征與眾不同，即骨架空隙結構。骨架空隙結構可以被簡單地表達為由包裹著水泥漿的粗骨料堆積而成的骨架和在堆積過程中未填充的空隙所共同組成的結構。這一特殊結構使其具有良好的透水性，利用其改變城市鋪裝，可以增強城市地面的滲透能力，推動“海綿城市”的建設。雖然北方地區城市降水量與南方城市相比較少，但隨著城市化的發展，城市內澇災害頻發，而基于北方的氣候，利用再生骨料透水混凝土就必須研究其抗凍性能。

由于再生骨料透水混凝土具有獨特的多孔結構，導致其會在外界環境中暴露出更多的面積，不利于抵抗凍融循環的破壞。因此，研究再生骨料透水混凝土的抗凍性能對其推廣應用具有十分重要的意義。

根據已有的相關研究成果，不同的漿集比、水灰比、孔隙率會對再生骨料透水混凝土的抗凍性能產生影響，在摻入粉煤灰、硅灰等摻和料后會顯著提高再生骨料透水混凝土的抗凍性能。對于再生骨料透水混凝土，凍融破壞的破壞作用力并不是單一的。它既包括滲透壓力與靜水壓力，又因為再生骨料透水混凝土的導熱系數低且具有比較復雜的多孔結構，因此應考慮溫度應力對其結構的作用。在再生骨料透水混凝土中摻入水性環氧樹脂，可以提升再生骨料透水混凝土的抗凍性能，其應用范圍將更加廣泛[2]。

2應用前景

再生骨料透水混凝土可以應用于人行道、自行車道等輕量級市政道路、大型廣場展覽館、度假村、校園、醫院、居住小區人行通道、停車場、園林景觀公園道路等的鋪設。再生骨料透水混凝土的應用可以增加城市透水透氣面積，有助于大氣和陸地之間的水循環、順應氣候變化、促進植物生長、調節生態平衡、緩解城市的“熱島效應”;可透水性路基有助于發揮其蓄水性能、有助于道路的綠化建設、增加城市的綠化面積;地表水下滲可補充地下水資源，還有助于解決路面積水、城市內澇等問題;由于再生骨料透水混凝土的孔隙率比普通混凝土的孔隙率大，因此其吸聲性能較好，能夠吸收噪音，營造舒適安靜的交通環境。

與美國和日本相比，我國對于再生骨料透水混凝土的研究起步比較晚，目前還是研究實驗以及初步試用階段，缺乏完善的技術流程以及標準，應用過程中還存在許多問題需要解決。如今，經濟快速增長伴隨著全球化資源的下降趨勢，需要發展資源的可回收利用，而在建筑工程施工過程中產生的許多建筑垃圾如不回收利用會引發許多環境以及社會問題。伴隨著綠色發展以及美麗中國的建設，再生骨料透水混凝土的應用是目前建筑工程建設的一種趨勢。

3應用存在問題

3.1 再生骨料透水混凝土中膠體的影響

影響再生骨料透水混凝土強度的主要因素是拌和物中膠體的黏結面積，所以膠體在再生骨料透水混凝土中應該具有塑性且不存在流動性。如果膠體具有流動性，膠體會因為沉降而聚集在拌和物的底部，進而造成堵塞，且上部會因為缺少漿體黏結而降低再生骨料透水混凝土的強度。其次，若膠體聚集于底部，再生骨料透水混凝土底部孔隙率會變低，大大降低了再生骨料透水混凝土的滲水能力。

3.2 再生骨料透水混凝土的攪拌施工技術

再生骨料透水混凝土在攪拌之前應該確保骨料清潔，粗糙以及被水潤濕，這是為了避免攪拌過程中加入水之后，骨料吸水，使水量減少導致沒有足夠的水量與水泥充分反應，加速了水泥的凝結，影響膠體與骨料的黏結。因為再生骨料透水混凝土中的水泥有限，只夠用于包裹骨料的表面，所以應該確保水泥包裹均勻。為此，應該控制再生骨料透水混凝土的攪拌時間以及投料的順序，施工人員只需通過延長時間來攪拌。另外，在投料上，應先投放所有被水潤濕的骨料、水泥以及三分之二的水量，攪拌均勻后再加入剩下的水量，再次攪拌至水泥均勻地包裹在骨料的表面。

3.3 再生骨料透水混凝土攪拌場地以及設備的選擇

因為再生骨料透水混凝土拌合物的初凝時間過快，所以在施工過程中，再生骨料透水混凝土的攪拌場地應距離施工場地較近，應該滿足運輸時間少于0.5h。在再生骨料透水混凝土的攪拌中應使用強制式攪拌機，并保證攪拌機得到定時地檢驗與維修以確保拌和物的攪拌質量。

3.4 再生骨料透水混凝土的施工過程

再生骨料透水混凝土在施工過程中應該注意到攤鋪均勻，還要考慮到其平整度以及排水坡度。其中最重要的是要考慮其攤鋪厚度，應該考慮到再生骨料透水混凝土的松鋪系數。因為水泥有限，需均勻地包裹在骨料的表面。所以在澆筑過程中，不應該激烈地搗振或夯實，這樣會使水泥沉降堵孔，降低再生骨料透水混凝土的孔隙率以及強度。

3.5 再生骨料透水混凝土在使用過程中滲水能力下降

再生骨料透水混凝土在使用過程中，一些污染物如沙土、塵土、小碎粒碎石會因為雨水流進再生骨料透水混凝土中，進而堵塞再生骨料透水混凝土的孔隙，導致其滲水能力從整體上減弱。所以在鋪有再生骨料透水混凝土的路面應該定期進行清理工作。目前比較常見的有清掃、吸塵和高壓水沖三種方法。

3.6 再生骨料透水混凝土在使用過程中面料磨損

再生骨料透水混凝土在使用過程中容易因為與車輛輪胎的摩擦以及外界重物的碰撞而造成表面的磨損以及集料的脫離。針對這種情況，在鋪設有大量再生骨料透水混凝土的地面，應該限制超過其荷載的車輛進入，以保護再生骨料透水混凝土。另外還應該通過研究尋找更為科學合理的配合比來提高再生骨料透水混凝土的強度、耐磨性、耐久性等[3]。

4結束語

綜上所述，再生骨料透水混凝土的研究與發展秉承可持續發展理念，節約能源，廢物利用，將建筑垃圾變廢為寶，且工藝簡單，零污染、零排放，符合國家的環保政策，能夠有效推動“海綿城市”的發展。現如今，國家對環保的要求越來越高，利用再生骨料取代天然骨料制成再生骨料透水混凝土，將逐漸應用于更加廣闊的領域。

參考文獻

[1] 李新國.再生骨料透水混凝土研究與應用[J].商品混凝土，2018，（10）：2-3.

[2] 陳守開，陳家林，李海瑞，等.再生骨料透水混凝土關鍵性能統計及預測分析[J].建筑材料學報，2019，22（2）：52-59.

[3] 蔡基偉.再生骨料在透水混凝土應用中需要注意的關鍵問題[J].商品混凝土，2018，（10）：1-2.

作者簡介

周鑫（1998-），男，湖南省張家界人;現就讀學校：湖南農業大學水利與土木工程學院。