海绵城市

透水混凝土耐久性研究进展!

透水混凝土是欧美、日本等国家针对原城市道路的路面缺陷而开发使用的一种能让雨水流入地下，有效补充地下水，缓解城市地下水位急剧下降等等的一些城市环境问题的优良铺装材料。上世纪60年代后期，日本实施“雨水返还地下战略”，该举措积极推动了透水混凝土的研究开发工作，日本学者在1987年还为以有机高分子树脂为胶凝材料制造的透水混凝土路面材料申请了专利[1]，2000年初，日本透水混凝土累计建设面积达到10万平方米[2]。上世纪中期，美国将性混凝土引入公路与机场跑道建设领域，用以改善机场跑道和公路的排水能力和安全性能。上世纪80年代，透水混凝土在美国实现商业化，1991年底，佛州成立水泥混凝土协会，为透水混凝土进一步发展，提供持续性引导和建议。

起初，一些学者认为透水混凝土具有较高的渗透率，它的孔不可能充满水，因此，冻融破坏不可能发生在透水混凝土中，但是许多的实例证明在特定的使用功能和使用条件下，和普通混凝土相比，即使在不饱和及部分饱和的状态下，透水混凝土在寒冷气候下更容易发生冻融破坏。

在透水混凝土冻融试验过程中发现透水混凝土的盐冻破坏呈现两种方式：一种是试件试验面因水泥石剥落而损失的质量随冻融次数逐次积累，直到试验面剥蚀到一定程度，若继续进行冻融试验，骨料颗粒开始剥落，最终骨料大量脱落而破坏；另一种是试件剥落物的质量累积没有表现出逐次增加的过程，而是在一次冻融循环中突然的增加，在随后的冻融循环中表现为突然性碎裂[1]。试件破坏形式如下图所示。

冻融早期质量损失累积增长速度较快，质量损失累积随冻融循环次数增加的增速随浆体骨料质量比的增加而减小，海绵城市，随骨料粒级的增加而增加，矿粉、粉煤灰、减水剂、细砂的掺加显著降低了这一增速，而硅灰的掺入以及水灰比的提高则加快了增加速度Kevern等人研究指出增加粗骨料的掺入量可以降低透水混凝土的抗冻融耐久性，在加入长纤维后，会提高它的抗冻融耐久性，海绵城市建设材料，但是它的渗透率会降低[21]。

在使用的过程中，生态海绵城市，透水混凝土的空隙会被表面积聚的细骨料堵塞，海绵城市材料，这影响了透水混凝土中水的传输，导致冻融耐久性的降低。针对这一问题，日本采用高压清洗和真空吸附相结合的方法，或采用压力为4-7Mpa的小型高压清洗机清洗路面的措施来解决因粉尘和泥沙的堵塞而造成的透水路面透水功能的下降问题，并使透水功能恢复到初期的80%。

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