透水混凝土的功能及应用
来源:云南科彩建筑装饰工程有限公司发布时间:2017-09-13点击数:964
透水混凝土的功能及应用：
1.吸音降噪功能
沿用的混凝土路面的行车噪音随车速、车流、车载不断增大，以至噪声成为混凝土路面应用的环境障碍， 尤其是对噪声敏感的居住区。1992 年， 奥地利发明了“吸音混凝土?#20445;?使噪声降低6-l0 dB(A)， 在120 km/ h 行驶速度下，其降噪效果可同沥青透水路面相比。此后，英国、比利时纷纷进行了相关研究开发。吸音混凝土是通过外露的集料表面， 使声波和压力波在?#38556;?#20013;自行消散。其结构组成是在普通混凝土路面上铺设4 cm 厚混凝土， 其中有由6-l0 mm 耐磨的优质石料混凝土所组成的磨耗层。为形成“ 露骨?#20445;?在摊铺后， 即洒布缓凝剂经12-48 h 后， 用水清除水泥浆， 从而形成多?#20303;?#25239;滑的表面。集料越细，降噪效果越好， 但颗粒越细越易脱落， ?#19994;?#22122;音路面造价增加10% 。此外， 为降低噪声，日本、荷兰还研究了孔隙率> 20%的多孔混凝土，但后者必须掺加聚合物或类似掺加剂。透水性路面除本身固有的防水溅和透水性能之外，还具有降低噪声的作用。排水路面所以能够降低噪声，是因为路面材料具有吸音功能。任何筑路材料都或多或少地具有吸音功能，即通过
导热、气流及机械振动等能?#23380;环?#24335;，使声音降低或消失。其吸音机制有多孔吸管、振动吸音和共鸣吸音等三种。透水性路面具有多孔吸音和共鸣吸音的功能。这里，吸音材?#31995;目障?#36215;着重要作用。就吸音而言， 透水性路面的孔隙形式，可以分为有效孔隙、半有效孔隙和无效孔隙。有效孔隙能够起多孔吸音作用， 共鸣吸音为噪声共鸣所致。但是，如果透水性路面凹凸不平， 便不能很好地共鸣， 就会降低吸音效果。
关于透水性路面， 在上述三种类型的吸音机制中，多孔型吸音占主要地位。多孔型吸音的吸音量的大小取决于孔隙对于气流的摩阻性、孔隙率、孔隙形状等。因此，要使路面具有比较好的吸音效果， 必须从材料、配合比和施工方法等方面进行考虑和系统研究。
关于材料厚度对于吸音性能的影响， ?#36824;?#24773;况下， 路面厚度加大， 吸音效果就好，反之则相反。多孔型吸音的主要原理是孔隙对于气流的摩阻， 声音?#21335;?#22833;量与空气的流动速度成正比。因此，如果音波从空气流动速度快的位置入射， 吸音效果就好， 应该指出，必须始终保持路面材料具有某种程度的通气性，“厚度”理论才能成立。当然，如果材料孔隙对于气流的摩阻力、孔隙率和孔隙形状达不到要求， 即使增加路面厚度， 也不会收到良好的吸音效果。
综上所述，透水性路面的吸音效果受路面存在的孔隙条件和路面的厚度影响限大。厚度越大，吸音效果越好。当然，降低透水性路面的噪音， 取决于多种因素， 因为交通噪音除车辆发动机的声音和行车的声音之外，还有轮胎和路面接触发出的声音。但是， 从筑路方面采取措施， 使路面具有吸音、降噪效果，则具有划时代的意义。
2.生态环保功能
本?#32784;?#33616;的是区别于传统混凝土的新型混凝土。代表性的是透水性生态混凝土新型水泥混凝土或沥青混凝土材料铺面及其制。
此前， 至少在土木工程范围， 坍落度足量小，足够密实的混凝土?#21069;?#21046;良好的混凝土的准则。然而，高流动混凝土即使其坍落度非常大也能拌制出来密?#23548;?#22266;的优良的混凝土，以高分子沥青等作为胶结材料制成的沥青混凝土，一般?#24425;?#20570;成密实不透水的路面。透水性混凝土与水泥、沥青混凝土是完全不一样的混凝土。但它们也有通用的技术(如: 设计、生产、施工、养护等方面)。在此， 对于透水性混凝土的要求背景及其可行的技术背景应作为今后的研发重心。
论述透水混凝土?#20445;?从“ 生态环?#22330;?#35282;度阐述透水混凝土在以往的混凝土范畴里见到的是?#38556;?#22810;的不良混凝土， 然而， 此种?#38556;度?#36171;与了混凝土以新的功能。该功能可使透水混凝土应用于各种生态环境，从而在各方面获得推广。目前， 透水混凝土主要用于路面、护岸和排水方面。利用其非常好的透水性， 制造透水性混凝土
制品， 并广泛用于地下水集水、道路排水路面及其配制成品。近来， 透水混凝土不仅只限于工厂制品， 而且被进一步推广?#36739;?#22330;浇注的透水性混凝土。如日本建设省还主张对于河川的护岸尽量不使用混凝成果应用101城?#26800;?#26725;与防洪土的方针。全面不使用混凝土是因为不能确保首要的安全性，而?#23548;?#19978;有1/2 护岸不使用构筑物，其余的做成混凝土护岸及看不见混凝土的混凝土护岸， ?#27492;?#35859;的自然性护岸。这方面就是指植被型的透水性混凝土。作为护岸的构筑物， ?#29615;?#38754;要确保其安全性， ?#29615;?#38754;也要使混凝土本身具有能使植物生长的?#38556;丁?#20854;要求性能是很高的， 必须既能确保植物生长，又能维持其必要的强度。因为植被是由?#38556;?#37327;的大小影响其生长面积的。所以确保实足的植被和有足够的强度使这一相互矛盾的特?#28304;?#21040;恰当的平衡，各地正在广泛地进行开发与实验。
传?#36710;?#28151;凝土骨料?#23665;?#32467;材料和砂浆完全包裹， 不能形成?#38556;丁?#37319;用近似单一粒径的骨料分布， 骨料与骨料之间近似点的结合， 这样可以保证形成足够多的?#38556;丁?#20026;此，必须使用强力的胶结材料。无论用水泥或沥青做胶结材料都必须有一定的点粘结强度。众所周知， 混凝土的空气量每增加1%， 其抗压强度下降4% -6% 。为确保透水性有一定百分率的连续?#38556;叮?#30830;保植被生长， 20%的连续?#38556;?#36824;是很有必要的。所以混凝土的强度难以保证， 而改善水泥浆的质?#23380;?#21487;以确保能达到一定强度的，但还不能?#30340;?#36798;到一般普通混凝土的强度。沿用的护岸的水泥混凝土，一般C20 为保证质量的最低强度。在透水性混凝土使用初期， 无条件采用这个标准，在技术经济上是有一定难度的。与普通的水泥混凝土路面相比， 透水性道路能够使雨水迅速地渗入地表，还原成地下水， 使地下水资源得到及时补充， 保持土壤湿度， 改善城市地表植物和土壤微生物的生存条件;同时透水性路面具有较大的孔隙率， 与土壤相通， 能蓄积?#38553;?#30340;热量， 有利于调节城市空间的温度和湿度，消除热?#21512;?#35937;。
3.排水防滑功能
随着我国交通运输事业?#35813;?#21457;展， 对道路行车的安全舒适性有更高的要求，为了保证车辆高速行驶的安全度，提高路面?#26893;?#24230;对防滑性能至关重要。作者曾于上?#20848;桶司?#21313;年代进行抗滑路面的研究， 由于成本高， 工艺难度大而未能推广应用。
2003年出现的新?#20848;?#28183;透性和排水性路面抗滑性能较好。这种渗透性和排水性路面被命名为开级配摩阻层(0、G、F、C)，在美国受到汽车驾驶员的欢迎。其特点是具有“ 开式”集料结构，其中粒径较大的集料是由聚合物改性和纤维增强的作为高性能分级的沥青混合料胶结在一起的，这种具有15%以上孔隙的开式铺面结构， 可使水通过摩阻层渗流到下面的不透水层中， 并流入路?#21592;摺?#24212;用结果是消除轮胎溅水和路表水膜形成，可保证路面的抗滑性和行车的安全度。透水?#20113;?#38754;是在表层或在表层和基层中利用具有高?#38556;?#29575;的多孔优质沥青。由于在排水性混合物层(排水层)下设置非透水层， 因此渗入到排水层的水会在非透水层上流动，从而很快地被排水设施渗入到路基下。透水?#20113;?#38754;主要具有以下的特点
首先能提高车辆的行驶安全:( 1) 提高雨天时路面的防滑性能(缓和hydroplaning 现象)。( 2) 减少雨天车辆行驶时所产生的水飞沫， 提高能见度。(3)缓和雨天夜间行车时车辆的前灯所产生的路面反射。( 4) 提高雨天时路面标示的能见度。其次，改善沿途的环境:( 1) 减少车辆行驶时的噪音。( 2) 减少沿途行驶车辆的溅水，防低路面水膜形成， 提高行车安全度。( 3) 当集中降雨?#20445;?#33021;够减轻排水设施的负担，防止路面积水和夜间反光， 提高车辆、行人的通行舒适性与安全性;大量的孔隙能够吸收车辆行驶时产生的噪音，创造安?#24425;?#36866;的环?#22330;?#19968;般情况下透水混凝土路面摩阻力测定值按路面的种类， 配合比设计，骨材的种类、纹理等条的差异， 其差值以百分数分布数值范围表示。透水混凝土路面摩阻系数可有用摆式仪测定， 其摆值均在50 以上， 高于沿用混凝土路面?#26893;?#24230;要求。
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