透水混凝土（Pervious 混凝土），又稱多孔混凝土、排水混凝土、無砂混凝土，是由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔混凝土，由粗骨料表面包裹一薄層水泥漿相互黏結而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結構。
透水混凝土在20世紀70年代，歐美國家率先開始研究和應用。20世紀70年代后期，日本為解決因抽地下水而引起地基下沉問題，提出了“雨水的地下還原政策”，著手開發透水混凝土鋪裝，主要應用在停車場、公園、人行道、住宅小區、高速公路的中央分隔帶及路肩等處。德國和法國也廣泛應用透水混凝土來進行路邊排水和路面透水。中國關于透水混凝土的應用，多為中外合資企業，利用國外的成熟技術進行施工。
透水混凝土是研究與應用最多的生態混凝土之一，最大的特點是存在很多單獨的或連續的孔隙，有良好的透氣性與透水性，能夠減輕城市“熱島效應”，主要用于道路和地面鋪裝。根據組成材料不同，透水混凝土可分為水泥透水混凝土、高分子透水混凝土、生態透水混凝土三種。透水混凝土具有良好的經濟效益和社會效益，隨著研發的進一步深入，透水材料的改進，應用前景會更加寬廣。
發展歷程
20世紀70年代，歐美國家率先開始對透水混凝土進行研究和應用。1970年，英國的工程師采用整層攤鋪的辦法，在諾丁漢郡鋪筑了一段長183m的復合式路面試驗段。20世紀70年代后期，日本為解決因抽地下水而引起地基下沉問題，提出了“雨水的地下還原政策”，著手開發透水混凝土鋪裝，主要應用在停車場、公園、人行道、住宅小區、高速公路的中央分隔帶及路肩等處。1979年，美國研制出28d抗壓強度為26. 2MPa的無砂多孔混凝土，其透水系數為1. 6mm/s。1987年，美國的佛羅里達州、北加落里那州和其他降雨量少的地區都使用了透水混凝土，主要鋪筑場所是停車場、輕車道和市中心街道。
1993年6月，近畿地區建設局在日本和歌山縣B-P地區，對1987年以近技術事務所為中心開發的排水性路面進行了透水路面的施工鋪裝。在此之后，玉井元治、岡本享久等研究者對以水泥為膠凝材料的透水混凝土進行了較系統的研究，并將其用于公園內的道路、廣場等實際工程。
除此之外，德國在短期內將90%的城鎮道路改成透水混凝土，以維持生態平衡。在法國也廣泛應用透水混凝土來進行路邊排水和路面透水，在護坡、綠化地帶等方面的應用也比較廣泛。中國關于透水混凝土的研究和應用還在起步階段。對透水混凝土的應用，多為中外合資企業，利用國外的成熟技術進行施工。
分類
根據組成材料分類
根據組成材料不同，透水混凝土可分為水泥透水混凝土、有機高分子化合物透水混凝土、生態透水混凝土三種。
水泥透水混凝土
它以較高強度的硅酸鹽水泥為膠凝材料，采用單一級配的粗骨料、不用或少用細骨料配制的無砂、多孔混凝土。這種混凝土一般采用較高標號的水泥，骨灰比為3.0—4.0，水灰比為0.3—0.35?；炷涟韬臀镙^干硬，壓力成型后形成具有連通孔隙的混凝土。硬化混凝土的內部含有15%—25%的孔隙，表觀密度低于普通混凝土，通常為1700-2200kg/m3，抗壓強度為15—3.5MPa，抗折強度為3—5MPa，透水系數為（1—15）mm/s。這種混凝土成本低、制作簡單，適用于量大的道路鋪裝，同時耐久性好。但由于孔隙較多，改善和提高強度、耐磨性、抗凍性是技術難點。
高分子透水混凝土
高分子透水性混凝土是采用孔隙率較大的單一粒級的粗骨料，以瀝青或其他高分子樹脂為膠結材料配制而成的透水性混凝土。根據所用的膠結材料不同，可分為瀝青透水性混凝土、聚合物透水性混凝土等。
有機高分子化合物透水性混凝土強度比較高，成本也較高。由于這種混凝土對溫度變化非常敏感，耐候性差、易于老化，所以在道路路面工程中應用較少。
生態透水混凝土
生態透水混凝土又稱彩色透水混凝土，是由小石子、高標號混凝土、摻和透水外加劑、水、彩色強化劑以及穩定劑等經一定比例調配拌制而成的一種多孔輕質的新型環保地面鋪裝材料。生態透水混凝土具有高透水性、高承載力，并有良好的景觀效果，由于其結構本身有較大的孔隙，因此比一般混凝土路面擁有更強的抗凍融能力，且易于維護。廣泛適用于人行道、自行車道、輕量級市政道路消防通道，園林景觀公園道路，大型廣場展覽會館、度假村、校園等地面原生態鋪裝。
生態透水混凝土施工要求：（1）當基層采用透水混凝土時，生態透水混凝土面層應在基層初凝前進行鋪設。（2）應避免其他顏色水泥料、泥土或雜物的污染。（3）待表面混凝土成型干燥后在3天左右，涂刷透明封閉劑，增強耐久性和美觀性。防止時間過長使透水混凝土孔隙受污而堵塞孔隙。
生態透水混凝土施工流程：①立模；②攪拌；③運輸；④攤鋪、澆筑成型；⑤養護；⑥涂覆透明封閉劑。
根據景觀表面效果分類
根據景觀表面效果不同，透水混凝土可分為彩色透水混凝土和彩色露骨料透水混凝土兩種。兩者的區別在于，前者的色彩效果是由人工合成，后者的色彩效果是天然形成，后者是前者的升級品。后者的露骨料清洗劑是升級的核心，露骨料清洗劑能干凈地清洗包裹在天然石材表面的水泥漿，露出天然石材的色彩和肌理，這種技術不但豐富了鋪裝材料的類型，提升了景觀品質，而且能夠展現露骨石材的天然質地和色彩的魅力。
特性
防澇功能
因為透水混凝土路面的透水性非常好，可以使水分滲透到地下，而且本身也具有良好的蓄水功能，可以減輕多雨季節、排水系統的負擔，減少路面積水，減輕排洪壓力。
生態功能
充分利用雨水，增大地表相對濕度，補充城區日益枯竭的地下水資源，改善城市地被植物和土壤微生物的生存條件，調整生態平衡，消除目前城市土壤沙漠化的現象。也可大量應用于河道、堤壩、路基等護坡，由于多孔性可以減緩雨水的沖刷速度，孔中聚集部分土壤和微生物，創造了植物生長環境，實現混凝土的生態化。
改善人居環境
透水混凝土具有獨特的多孔結構，能夠減輕城市“熱島效應”，加強地表與空氣的熱量和水分交換，調節城市氣候，降低地表溫。同時能夠吸收車輛行駛時產生的噪音，或其他城市噪音，減輕交通噪聲對人類生活的影響，防止路面積水和夜間路反光，冬天不會在路面形成薄冰，提高了車輛和行人的通行舒適性和安全性，消除交通安全隱患，可以為人類創造良好的聲、光、熱環境，使人們的生活舒適度大大提高增加。
生產工藝
主要工藝
材料
水泥：滿足設計要求。
骨料：粗集料可以是礫石、卵石，也可以是人造輕集料或再生集料（建筑垃圾）。
配合比設計
透水混凝土的配合比特點是采用單粒級粗骨料作為骨架，水泥凈漿或加入少量細骨料的砂漿薄層包裹在粗骨料顆粒的表面，作為骨料顆粒之間的膠結層，形成骨架——空隙結構的多孔混凝土。配合比的設計原則是將骨料顆粒表面用一層薄水泥漿包裹，并將骨料顆?；ハ囵そY起來，形成一個整體，使之既具有一定強度，又確保骨料間存在一定的孔隙。
工藝要點
要掌握好振搗時間：機械振搗時間越長，孔隙率越小，強度也越高，但透水系數會越??；采用手工插搗+機械振搗的方式制作的混凝土，強度和透水系數會有很好的結合點。
生產流程
生產透水混凝土，多采用單粒級或間斷粒級的粗骨料作為骨架，水泥可選用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥；摻合料可選用硅灰、粉煤灰、礦渣微細粉等。投料時先放入水泥、摻合料、粗骨料，再加入水和添加劑（外加劑、顏料等）攪拌出料。
關鍵技術
基層施工
根據透水路面不同的使用要求，透水混凝土基層分為透水基層和不透水基層。根據路面基層寬度、厚度及規定的壓實干密度計算所需材料數量，并拌合均勻。利用松散顆粒鋪筑的基層，攤鋪時的松鋪系數經驗值如下：人工攤鋪時為1.40～1.50，平地機攤鋪時為1.25～1.3，可用壓路機進行碾壓，一般碾壓3-4遍。不透水叢層的施工方法與普通路面基層相同。
模板支設
鋼模板宜采用槽鋼，采用木模板時，板厚不應低于1.2cm。根據模板材料選擇支設方法，鋼筋支護間距不宜大于500mm，嵌入基層深度不宜小于200mm，使用木膠板時，模板背后應加背楞。
結構層施工
運輸到現場的混凝土拌合物必須具有適宜攤鋪的工作性，拌合物到達后應及時攤鋪。根據攤鋪方式、結構厚度和松鋪高度系數來控制攤鋪高度，松鋪高度系數可控制在1.08-1.15，攤鋪后立即用刮杠刮平。結構層厚度大于200mm時，宜采用振動碾壓，結構層厚度小于200mm時，可采用人工推拉進行碾壓。
面層施工
透水面層和透水結構層攤鋪間隔時間不宜超過2小時，且應在透水結構層混凝土初凝之前完成面層澆筑。
保養
透水混凝土存在大量孔隙，且多為開口孔，易失水，干燥很快。在早期養護中，應注意避免混凝土中水分的大量蒸發。透水混凝土施工后采用覆蓋養護，灑水保濕養護至少7天，養護期間要防止混凝土表面孔隙被泥沙污染?；炷恋娜粘＞S護包括日常的清掃、封堵孔隙的清理。清理封堵孔隙可采用風機吹掃、高壓沖洗或真空清掃等方法。
標準規范
透水混凝土的性能指標可參考現行《輕骨料混凝土技術規程》（JGJ 51—2002）、《輕骨料混凝土結構設計規程》（JGJ 12-2006）和《輕骨料混凝土橋梁技術規程MCECS202：2006）的相關規定。
水泥
水泥是決定透水混凝土強度的重要因素，中國采用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥較為普遍。高鋁水泥和膨脹水泥、快硬水泥等一般不宜。按使用透水混凝土的具體要求，采用水泥等級不同，路面用透水混凝土采用水泥級別不應低于42.5級；對于強度等級要求不高的植生型透水混凝土和基層排水用的透水混凝土可采用32.5級的水泥。水泥各項指標須符合《通用硅酸鹽水泥》（GB 175-2007）的規定。
集料
透水混凝土使用的集料為單一級配，應選用潔凈、堅硬而耐久的碎石或卵石，一般采用《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的二級標準，標準高低按具體區域而定。地區不同，集料的指標可能有難以達到標準的情況，有些按中華人民共和國行業標準《透水水泥混凝土路面技術規程》CJJ/T135中建議采用GB/T14685中的二級標準為適宜。
水泥外加劑和增強材料
透水混凝土一般采用水泥外加劑來保證施工性能和提高強度，如：系高效減水劑、磺化三聚氰胺甲醛縮合物、聚羧酸類等高效減水劑。增強材料，可以改善透水混凝土中骨料間的粘結性能，提高透水混凝土強度和韌性，如無機化合物的以無定型的二氧化硅為主的材料，并摻入相應的助劑組成的。透水混凝土所用的外加劑應符合現行國家標準《混凝土外加劑》G13 8076的要求。透水混凝土拌合用水質量應符合《混凝土用水標準》JGJ63。
混凝土拌和物性能，力學，性能，收縮和徐變等長期性能，以及碳化，鋼銹和抗凍等耐久性能指標的測定，應符合國家標準《普通混凝土拌和物性能試驗方法》GB 50080、《普通混凝土力學性能試驗方法》GB 50081和《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》GB 50082的有關規定。
歐洲水泥標準EN 197-1:2011
BSEN197-1:2011《水泥－第1部分：通用（硅酸鹽）水泥的組分、技術要求和合格準則》是歐洲主要水泥標準，按混合材種類與摻量共設CEMⅠ～Ⅴ五個類型11個品種系列、27個產品：其中五個類型，CEMⅠ是硅酸鹽水泥，允許摻入不超過5%的混合材，其他不同類型和品種中混合材摻量分別從6%～95%。CEMⅡ是熟料含量為65%以上的混合材硅酸鹽水泥，以6類、9種混合材（其中火山灰、粉煤灰、石灰巖粉各2種）分別加上代表混合材名稱的后綴，再包括摻兩種以上混合材的復合硅酸鹽水泥共11個品種系列；CEMⅢ、CEMⅣ和CEMⅤ由于混合材摻量遠大于CEMⅡ中的高限，分別不冠以“硅酸鹽”而直接以混合材名稱命名水泥。各品種以摻量和分品種再分成A和B或A、B、C，共形成27個產品。
性能指標
透水性
透水性是衡量透水混凝土透水性能的主要指標，同時也是其在施工運用中首要考慮的因素。
抗壓性
受限于透水性的要求，透水混凝土在抗壓強度上要明顯弱于其他類型的混凝土，主要受孔隙率、骨料粒徑、水灰比等因素影響，且大致隨著孔隙率的下降，抗壓強度會隨之提高。
耐凍性
凍融循環是混凝土破壞的常見因素。透水混凝土因其結構的特殊性，對耐凍性要求較高。
根據《透水水泥混凝土路面技術規程MCJJ/T 13—2009），透水混凝土性能指標如下表：
應用領域
由于透水混凝土強度較低，主要應用在強度要求不太高，而要求具有較高的透水效果的場合。例如公園內道路、人行道、輕量級道路、停車場、地下建筑工程以及各種新型體育場地等。
典型工程與應用實例
透水混凝土已應用的典型工程包括：奧運公園透水混凝土路面工程、上海世博園透水混凝土地面工程、西安大明宮國家遺址公園透水混凝土路面工程、鄭州國際會展中心透水混凝土路面工程。
參考資料 >