透水性混凝土地坪施工廠家對透水性混凝土性能影響的硅灰和粉煤灰介紹，賽為斯地坪技術——就是把混凝土變成大理石的技術！
一、前言
透水性混凝土是一種新型環保性混凝土，它具有較大的孔隙率，能將雨水迅速滲入地表，同時將水流中的污染微粒沉淀下來，起到凈化水質的作用；透水性混凝土能吸聲降噪，增加車輛行駛及路人行走的安全性和舒適性；透水性混凝土的多孔性質，能儲存水分、蒸發降溫及生物降解。總而言之，透水性混凝土能有效降低城市排水壓力，使環境更干凈、清涼和舒適[1]。
透水性混凝土的多孔性具有很好的環保作用，但也使它的機械強度大大下降。為了提高其強度同時保證有良好的透水性能，本人進行了大量的試驗研究。試驗表明，要想獲得強度高、透水性好的混凝土，應以下幾個方面考慮：
1）集料粒徑為小于5mm；（實驗已證明）
2）適宜的水灰比，從而使新拌混合物具有良好的流動性；
3）摻入外加劑，低水灰比，降低水泥石中的孔隙率；
4）適宜的成型方法，壓制、夯實或插搗成型；（實驗已證明）
5）摻入礦物細摻料，改善新拌混凝土的和易性，提高水泥石的強度，提高集料的水泥石過渡區的強度。
即在宏觀上盡量達到一定孔隙率下的最緊密堆積，在微觀上參照高性能混凝土的微觀結構特點，采用礦物細摻料改善透水性混凝土的微觀結構從而提高它的整體強度。本文從硅灰、粉煤灰的摻量、兩者的復配等方面探討硅灰和粉煤灰對透水性混凝土的強度、透水性和抗凍性等性能的影響。
二、實驗研究
1.原材料
(1)水泥425普通硅酸鹽水泥
(2)集料2.36mm～4.75mm的石英石(3)硅灰（SF：silica fume）比表面積為2528m2／kg，細度1.0μm
(4)粉煤灰（FA：fly ash）比表面積為590m2／kg；
(5)外加劑蜜胺脂高效減水劑，其摻入量為水泥的0.7%硅灰和煤粉灰的化學組成見表1。
2.試件制備和養護
將原料按設計的配比稱量，將水泥和礦物細摻料混合均勻再與骨料混合攪拌，水和減水劑，攪拌均勻。將混合好的料稱量裝入鋼模，以3ＭＰa的壓力加壓成型，閉模養護3小時后拆模，在標準條件下養護至7天或28天齡期。
3.性能測試
（1）抗壓強度和抗折強度
按照JC446-2000測定試件的抗壓強度和抗折強度。結果以5個試件的平均值表示。
（2）透水系數
本文參照資料[2]
制作的簡易透水儀（圖略），按變水位的方法
測定透水系數。試驗前，先將泥狀的蠟糊在試件的四周，將透水儀套在試件的上面，然后用蠟封住透水儀的外面透水儀與試件之間的接縫，向透水儀中加水至一定的高度后，停止加水，從刻度160mm起計時，至0mm為止。
（３）抗凍性
抗凍性試驗按照建材行業標準《混凝土路面磚》JC446-2000規定的抗凍性試驗方法進行。
三、試驗結果與分析
1.礦物細摻料對透水性混凝土工作性、強度和透水性的影響
實驗設計了空白樣，硅灰的摻量從５％到20%，粉煤灰的摻量從10%到40%，還設計了兩者的復配，實驗配比和結果見表2。在攪拌時發現，摻入礦物細摻料的新拌混凝土的粘驟性較好，水灰比小范圍的變化對拌合物的流動性沒有較大的影響，即礦物細摻料使新拌混凝土對水灰比的變化敏感度大幅度降低，這種性能對透水性混凝土的新拌混合物來說是難能可貴的。透水性混凝土中沒摻細砂，孔隙率較大，空白樣的水灰比小的變化就能引起混合物流動度較大的變化，水灰比很難控制，所以摻入礦物細摻料能明顯改善透水性混凝土新拌混合物的工作性，從制作工藝上看，摻入礦物細摻料是很成功的，這對批量生產也是非常有利的。
表2 礦物細摻料對透水性混凝土性能的影響
硅灰（SF）的摻入量對透水性混凝土的影響如圖1所示，當硅灰量為0%時，透水性混凝土的7天抗壓強度15.7MPa，28天抗壓強度為26.5MPa，硅灰摻量為5%時，強度有較大上升，摻量從5%增加到20%，強度的增長趨勢變得緩慢，7天抗壓強度從23.1MPa增長到27.0MPa，28天抗壓強度從33.8MPa到36.2MPa，可見當摻量大于5%時，再增加硅灰的摻量并不能使透水性混凝土的抗壓強度大幅度增加，而且透水系數隨著硅灰摻量的增加而急劇下降。
粉煤灰（Fa）的摻入量對透水性混凝土的影響如圖2所示，從圖中可看出，粉煤灰的摻量從0%增加到20%，透水性混凝土的7天和28天抗壓強度均呈上升趨勢，在20%的地方有個峰值，摻量再增加時，強度開始下降，這與普通混凝土不同，普通混凝土的強度隨著粉煤灰的摻量增大而減小，尤其是早期強度，減小的幅度較大。
分析其原因，摻入粉煤灰的透水性混凝土有很好的粘聚性，在成型過程中水泥漿體不容易流淌到試件底部，拌合物的均勻性很好，水泥漿體也比較厚，所以當摻量不大于20%時，透水性混凝土的早期強度也較大，此外粉煤灰由于顆粒較細，起到微填充的作用，加上粉煤灰的二次水化使它后期對混凝土的貢獻很大，所以表現為整個齡期強度均較大。當粉煤灰的摻量超過20%，粉煤灰的水化進行較慢，水泥漿中存在大量沒有水化的粉煤灰，漿體中水泥的量比較少，水泥石強度的大幅下降使之成為薄弱環節，從而導致透水性混凝土的整體抗壓強度下降。28天透水系數是隨著粉煤灰摻量的增大而減小，粉煤灰的存在使漿體厚度增大且使漿體中的孔隙減少，部分水流的通道被堵塞導致透水性有所下降。
從表2中還可看出，15%粉煤灰與5%硅灰復配的透水性混凝土的28抗壓強度為35.5MPa，比單摻硅灰抗壓強度增大了5%，透水系數為2.06mm/s。硅灰和粉煤灰和水泥的比表面積分別為2536m2／kg、591m2／kg和399m2／kg，粒徑各不相同，水泥顆粒較大，粉煤灰填充在水泥空隙中，硅灰再填充在水泥與粉煤灰的空隙中，這微填充作用將會使水泥石的結構非常致密[3]。結果表明，這種微填充作用能夠在透水性混凝土中很好的發揮出來。
2.礦物細摻料對透水性混凝土抗凍性的影響
試件水化28天后進行抗凍性實驗，凍融循環后觀察表面，沒有缺棱掉角現象，無任何破損。從表4可看出，四種配比的透水性混凝土的抗壓強度下降均沒有超過20%。摻硅灰的A2和復摻的A4的抗折強度下降率沒有達到20%，其它的均超過20%。可見摻入硅灰能大提高透水性混凝土的抗凍性。
實驗室進行的凍融循環溫度變化劇烈，對透水性混凝土的破壞力較大，有資料表明[4]，透水性混凝土同樣的試件在實驗進行凍融和放在室外進行凍融的情況相差很大，前者破損程度較大，而放在室外的試件卻沒有明顯的破損現象。因此摻粉煤灰的透水性混凝土的實際應用前景還是比較樂觀的，尤其是在氣候暖和的南方。合物的粘驟性，另一方面因為粉煤灰和硅灰均是粒徑很小的玻璃珠狀顆粒，滾珠作用能提高新拌混合物的流動性，從而使混合物在低水灰比的情況下仍能保持良好的流動性，所以在宏觀上良好的流動性可以使集料達到最緊密堆積，減少了無用的孔隙；在微出觀上，礦物細摻料的微填充作用使水泥石的結構更致密，硅灰能與水泥水化產生的氫氧化鈣反應生成Ｃ－Ｓ－Ｈ凝膠，提高集料與水泥石過渡區強度；此外，摻入礦物細摻料降低了水灰比，減少了多余水分帶入的孔隙，這對提高水泥石的強度也起了一定的作用。實驗表明，在其它條件合適，集料達到了最緊密堆積，那么提高水泥石的強度能明顯地提高透水性混凝土的整體強度，同時還能提高耐久性。
四、結論
１.硅灰的摻量為水泥的5%可獲得綜合性能較好的透水性混凝土，其28天抗壓強度為33.8MPa，透水系數為2.36m.s-1。
2.粉煤灰的摻量為20%時，透水性混凝土的綜合性能較好，其28天抗壓強度為32.5MPa，透水系數為1.50m.s-1。
3.復合摻料（5%SF+15%FA）可使透水性混凝土的28天抗壓強度提高到35.5MPa，透水系數為2.06mm/s。
4.摻入礦物細摻料能改善透水性混凝土的新拌混合物的工作性，提高強度，其中摻硅灰能提高抗凍性。
參考文獻：
1.霍亮.透水性混凝土路面材料的制備及性能研究[D],東南大學:東南大學,2004:1-20
2.王武祥,謝堯生.透水性混凝土的透水性研究[J].中國建材科技,1996.8：17-21
3.馬少軍,張慧莉,董鵬.雙摻硅灰粉煤灰高性能混凝土的配制技術[J].中國農村水利水電.2005,(4):64-69
4. Rechard C. Meininger. Pavements that leak[J]. Rock Products. 2004,11:32-33
