预拌透水混凝土的研究及应用

张力，张林

（南京标美生态环境科技有限公司，江苏 南京 210036）

0 引言

随着全国海绵城市建设的广泛开展，透水混凝土作为一种生态环保的绿色铺地材料越来越多地得到广泛的运用。与普通混凝土路面相比，透水混凝土具有连续的孔隙，具有消除路面积水、减小城市暴雨季节的路面径流、降低城市热岛效应、降低路面噪音、防滑、美观的功能。是实现海绵城市关于雨水“渗、滞、蓄、净、用、排”的关建功能性材料。

目前国内透水混凝土的施工基本上采用现场拌和与现场摊铺施工的模式，这主要是由于透水混凝土材料的特殊要求造成的。为保证透水混凝土的孔隙率，采用低水灰比设计，这样才能保证从施工到终凝期间料浆不下沉堵塞孔隙。而低水灰比会造成初凝时间减短，从拌和料出料到施工结束的时间一般在1个小时以内，如果采用拌站预拌，加上运输所用的时间，材料到现场可能会来不及施工，所以采用现场搅拌。另外初凝时间减小会造成终凝时间减小。材料初凝后粘度增加，放不干净的材料会粘附在罐内，清除很因难。因此有必要研制适合预拌透水专用外加剂以适合市场的要求。本文通过研究，对外加剂进行复配和调整，从延长初凝时间、提高透水混凝土强度入手研制出适合做预拌透水混凝土的外加材料。通过试验，混凝土初凝时间为 2～3 小时并且混凝土力学性能达到规范要求，为透水混凝土预拌化提供技术了支持。

1 试验方法及原料

1.1 试验原材料

水泥采用南京中联水泥厂 P·O42.5 普通硅酸盐水泥，石子采用粒径为 5～9mm 的玄武岩石子，透水混凝土专用外加剂为南京标美生态环境科技有限公司生产的 JY-300 普通透水混凝土胶结料（掺量为水泥重量的2%）和 JY-A 型预拌透水混凝土专用胶结料。

1.2 试验方法

1.2.1 水泥外掺胶结料净浆凝结时间试验

分别对 JY-300 和 JY-A 做水泥净浆凝结时间试验。因为透水混凝土属单一级配的混凝土，石子粒径较大且不具有流动性，所以不能采用贯入阻力的方法测定凝结时间。本试验采用水泥净浆的方法来测定凝结时间，分别试验添加 JY-300 材料和 JY-A 材料的水泥净浆的初凝时间和终凝时间。

试验配合比见表1。试验前按标准稠度用水量确定用水量及水灰比，试验胶结料用量为水泥用量的 2%（重量百分比），经试验得出标准用水量时水灰比为0.27。

表1 水泥外掺胶结料净浆凝结时间试验配合比

分别取 P·O42.5普通硅酸盐水泥各 1000g，向其中分别加入 20g JY-300 和 JY-A 胶结料干拌均匀待用，向搅拌锅内加入 270g 水，在搅拌机上搅拌 5s。再加入待用的水泥胶结料混合料，慢速搅拌 120s，停 15s 后快速搅拌 120s。停机，取出搅拌锅，将锅中浆料装入试模，放入标养箱，30 分钟后开始测初凝时间和终凝时间。

1.2.2 透水混凝土基本性能试验

透水混凝土配合比见表2。

表2 透水混凝土配合比

透水混凝土制备方法及养护：

配制：根据配合比计算，准确称取水泥、石子、水、胶结料，将水泥与胶结料先在容器里干拌均匀，制备成均匀的混合粉料。 先将称量好的石子全部投入搅拌机，加入一半的水搅拌 30s，然后将混合粉料投入搅拌机，再搅拌 30s，最后加入另一半混合水溶液，搅拌180s，透水混凝土拌合物应搅拌均匀。

成型：本试验采用钢试模，工具为抹刀、捣棒，分层装填，每层装料高度不超过试模高度的 1/2； 每层用捣棒均匀插捣，做到边、角、中心插密实，每次插捣不少于12次。装填插捣完毕后，物料略高出试模。开启振动台，振动时间不超过 15s。振动时用抹刀按压试件表面，以防物料外溢。振动完成后，四边收干净，去除模具上口多余的拌合料，用抹刀将试件表面抹平。

养护：试件成型后，用薄膜覆盖表面，在(20±2)℃的条件下养护24小时后拆模，拆模后立即放入温度为 (20±2)℃，相对湿度大于 95% 的标准养护室或标准养护箱养护至规定龄期。

2 试验结果与讨论

2.1 水泥外掺胶结料净浆凝结时间（表3）

表3 不同胶结料的凝结时间

从表3可以看出，加入 JY-A 型透水混凝土胶结料水泥净浆初凝时间要比加入 JY-300 普通透水混凝土胶结料的水泥净浆初凝时间推后3小时，这样就可以克服普通透水混凝土胶结料施工时间短的缺点，满足了预拌透水混凝土对缓凝时间的要求。

2.2 透水混凝土基本性能

测试透水混凝土的 7d 抗压强度、28d 抗压强度，连续孔隙率和透水系数。结果见表4、表5。

表4 透水混凝基本性能（添加 JY-300 胶结料）

通过试验可以看出，加入 JY-300 透水混凝土胶结料的透水混凝土，比加入 JY-A 透水混凝土胶结料的透水混凝土 7d 抗压强度略高，原因是 JY-A 型胶结料缓凝时间较长，对早期强度增长有影响。但两种材料的 7d抗压强度都超过 28d 龄期的抗压强度值的 70%。

从 28d 龄期的抗压强度来看，两种材料之间无显著差异。无论是抗压强度还是透水率都满足 CJJ 135—2009《透水混凝土路面技术规程要求》。

表5 透水混凝土基本性能（添加 JY-A 胶结料）

3 结论与运用

（1）加入 JY-A 透水混凝土胶结料的透水混凝土可以和加入 JY-300 透水混凝土胶结料的透水混凝土一样，满足 CJJ 135—2009《透水混凝土路面技术规程要求》对透水混凝土性的各项能指标的要求。

（2）加入 JY-A 胶结料可以使透水凝凝土的初凝时间延长3小时，可以实现预拌透水混凝土的生产。保证透水混凝土在2小时的运输时间后仍可以施工。

（3）JY-A 胶结料可以消除因延长透水混凝土的初凝时间对孔隙凝和透水率的负面影响。

（4）在生产预拌透水混凝土时要验证胶结料与水泥的适应性。

（5）增加水灰比可增加缓凝时间，在保证不沉浆的条件下，可根据不同地区的气候条件和运输距离来调节水灰比。

透水混凝土预拌化生产是未来的发展趋势。随着各地对环境保护的加强，和对透水混凝土质量要求的提高，会有越来越多的地方要求使用预拌透水混凝土。