科研项目：陕西省土地工程建设集团内部科研项目（DJNY-YB-2023-60）

随着现代建筑技术的发展，新的混凝土材料的出现，逐渐代替了普通混凝土，其在性能上呈现出较大优势。其中透水混凝土作为新型混凝土，其相较于普通混凝土，在透水性能上得到显著提升，孔隙率较高，能够增强建筑物的透水性能。通过对透水混凝土的应用，能够在一定程度上增强城市建筑物的排水性能，缓解排水压力，维护城市生态环境。根据有关调查结果显示，近年来随着建筑行业的飞速发展，因建筑产生的垃圾不断增多，如何能够实现对建筑材料的再回收利用，有助于提升建筑材料的使用效率，减少建筑垃圾，实现对城市环境的保护，也有助于提升建筑行业的整体效益。而再生骨料透水混凝土作为以再生骨料代替天然骨料的混凝土类型，能够实现对废弃混凝土材料的再次利用。

1 再生骨料透水混凝土的概念

再生骨料透水混凝土作为一种质地较轻的透水混凝土，其主要有水泥、外加剂、水及骨料组成。透水混凝土作为在常规混凝土基础上发展而来的新型混凝土，透水性能得到提升，而关于如何制作透水混凝土也已经形成了较为完善的理论，在实践中得到检验。再生骨料透水混凝土，顾名思义，就是在透水混凝土的基础上，联合再生骨料产生的新的混凝土材料^[1]。通过对常规透水混凝土中的部分骨料进行替换，将再生骨料代替其中的天然骨料，通过科学合理的配比、分析过程，对再生骨料进行分级与清洗，按照实际需求将其与其他的混凝土制作材料进行混合，能够在透水混凝土的基础上，进一步增强混凝土的抗压性能和透水强度，实现对混凝土质量的提升。目前，对于再生骨料透水混凝土的研究仍然处于发展阶段，关于其强度、耐久度等都有着较大的进步空间。通过对再生骨料透水混凝土的性能和改性进行研究，能够在增强其品质的基础上，促进建筑行业、社会材料等行业的进步。

通过对当前我国道路建设中的材料进行分析，能够看到混凝土材质仍然以沥青、水泥等为主，这类材料的优势在于，混凝土整体强度较为理想，能够满足长期的使用及抗压需求。然而这类混凝土的缺点也十分明显，其透水性普遍较差，当城市降水量在短时间内显著增加后，会导致大量雨水进入到城市排水系统，增加排水系统的运行压力。而道路上的雨水得不到及时疏导，会使得雨水在路面不断堆积，影响到居民的正常生活。相较于常规混凝土，透水混凝土具有良好的透水性，联合再生骨料，能够在混凝土中增加特殊材料，使得混凝土表面呈现出一种粗糙的状态，孔隙率较大能够满足雨水的渗透需求，从而提升城市路面的渗水能力，有效缓解城市内涝、路面排水不畅等问题^[2]。其次，再生骨料透水混凝土由于孔隙较大，能够加强路面与热空气的交换，在一定程度上促进城市环境温度降低，提升空气湿度，进而实现对城市生态环境的维护，缓解热岛效应，带给居民良好的生活体验。

2 再生骨料透水混凝土的基本性能

2.1抗压强度

抗压强度作为再生骨料透水混凝土的基础性能之一，其强度大小主要与水灰比有着直接联系。根据有关研究结果显示，当再生骨料透水混凝土的水灰比维持在0.25~0.45时，抗压强度与水灰比呈现出正向关联，即水灰比越大则混凝土的抗压强度越大，但到达临界点后，又会呈现出缩小趋势，因此需要对水灰比进行严格控制，才能在再生骨料透水混凝土的抗压强度维持在最高水平^[3]。水灰比作为调节缓凝土黏稠度的重要指标，其会直接影响到水泥浆的稠度，一旦水灰比过大，会导致水泥浆的黏稠度下降，对于再生骨料的包裹性下降，无法实现对材料的全面包裹，使得混凝土硬化后空隙较大，影响到混凝土的抗压强度。而水灰比过小时，同样难以实现对再生骨料的完全包裹，混凝土材料的内部粘结性能下降，降低抗压性能。

再生骨料透水混凝土的抗压强度也与再生骨料的量和比例存在较大联系，通常随着再生骨料的量的增加而增大，达到一定值后又下降，要求实现对透水混凝土中再生骨料的用量进行合理把控，以此获得较为理想的抗压轻度。相较于天然骨料，再生骨料的表面较为粗糙，当其在透水混凝土中的比例低于30%时，能够在加强混凝土材料间稳定性的基础上，实现对天然骨料的有效融合，增加透水混凝土的抗压强度。但再生骨料在透水混凝土中的比例超过50%后，再生骨料表面的颗粒性不再是优势，而是在大量旧砂浆的作用下，使得混凝土内产生不规则裂缝，造成界面膨胀而影响混凝土性能。为此改善这一问题，普遍在透水混凝土中将再生骨料和天然骨料进行有机配比，能够在实现对再生骨料利用的基础上，以天然骨料增加混凝土界面的粘结力，从而增加再生骨料透水混凝土的透水性能。透水混凝土实现对单一粒径范围的集料的组合，随着粒径增加混凝土的抗压强度下降，这主要是因为粒径越大，骨料间的接触面积越小，孔隙增大后混凝土材料的阻挡力下降，从而影响抗压强度^[4]。

除此之外，再生骨料透水混凝土的抗压强度还与空隙结构有着较大联系。混凝土材料的孔隙率与抗压强度呈现出负相关，即孔隙率越大，混凝土材料的抗压强度越低。通过对透水混凝土的抗压强度进行深入研究，发现将孔隙度控制在15%~30%时，能够在发挥再生骨料优势的基础上，维持较为理想的抗压强度，整体性能较强。透水混凝土为了发挥出良好的透水性，需要维持孔隙率，当孔隙率增大后，骨料之间的粘结性降低，会降低抗压性能，需要在配比中注重对孔隙率的控制，满足再生骨料透水混凝土的抗压强度需求。

2.2透水性能

透水性能作为再生骨料透水混凝土的另一大基础性能，其性能强弱也受到多种因素的影响。 水灰比作为关系到混凝土性能的重要指标，其也会直接影响到再生骨料透水混凝土的透水性能。当水灰比处于较大数值时，意味着混凝土材料中的水泥浆流动性较大，受到重力等多种因素的影响，透水混凝土内的水泥浆会沿着孔隙向底部流动，当水泥浆硬化后，底部质量大于顶部质量，导致混凝土结构的渗水性下降，整体透水性能下降^[5]。而水灰比过小时，水泥浆处于一种高粘度状态，水泥浆与混凝土中的其他材料黏合度较高、密度较大，使得水分在混凝土结构中的流动受限，不利于发挥出透水混凝土的透水性能。其次，再生骨料的粒径也会直接影响到混凝土的整体透水性能。当粒径较大时，再生骨料之间的缝隙较大，骨料间的接触面积更小，便于水分在骨料间流动，体现出较高的透水性能。由此可见，粒径大小与再生骨料透水混凝土应当呈现出正向关系，粒径越大透水性能越佳。

透水混凝土作为对常规混凝土结构的优化，本身就具有较强的透水性，这使得透水混凝土的结构与常规混凝土存在一定差异，其内含有大量的孔隙结构，使得透水混凝土中集料的粘结面积更小，为水分在混凝土结构内部的流动创造良好条件。而伴随着孔隙率越大、分布越密集，透水混凝土的透水性能越强。为了增加再生骨料透水混凝土结构的稳定性和强度，常常会利用多种材料对混凝土内部结构进行填充，常见的材料包括硅粉、粉煤灰等等。其相较于混凝土材料，颗粒更小，能够实现对再生骨料透水混凝土内部孔隙的有效填充，实现对孔隙大小和数量的控制。通过对填充材料和填充数量的控制，能够实现对孔隙率的控制，进而控制混凝土的透水性能^[6]。随着在再生骨料透水混凝土中掺和的填充材料数量越多，透水混凝土的透水系数越低，透水性能越差。因此，在进行再生骨料透水混凝土的制作时，要重视对填充材料的合理运用，确保混凝土结构的透水性能。

3 再生骨料透水混凝土的改性研究

3.1控制再生骨料粒径

通过对再生骨料透水混凝土的基本性能进行分析，可以清楚地看到粒径对于混凝土抗压强度及透水性能的影响，因此在进行再生骨料透水混凝土的改性研究中，需要重视对再生骨料粒径的控制，通过合理调节粒径大小来实现再生骨料透水混凝土的性能最佳化^[7]。通常而言，当透水混凝土中应用的再生骨料粒径越小时，混凝土结构内部产生的孔隙越小，骨料分布越均匀。孔隙缩小后，再生骨料之间的接触面会显著增加，增加混凝土结构间的黏稠度，使得水分在结构内部流动受到较大限制，降低对于水分的运输能力。而粒径越大，透水混凝土结构内部的孔隙越大，再生骨料间的接触面缩小，进而增强再生骨料透水混凝土的透水性能。但这种增加并不是无限制的，而是要在科学范围内合理调控，否则会影响到混凝土结构的强度。由此可见，通过对再生骨料的粒径进行控制，能够实现对透水混凝土的透水性能的提升，但也会导致混凝土结构强度下降，因此需要施工人员对混凝土的强度和透水性进行综合考量，结合工程的实际需求科学选择，以此保障再生骨料透水混凝土的有效性。

3.2调控胶结层水泥用量

再生骨料透水混凝土的强度受到多种因素影响，当在相同的水灰比下，通过增加混凝土结构中的水泥浆厚度，或者增强再生骨料的接触面积，能够实现对透水混凝土强度的提升^[8]。再生骨料作为对废弃建筑材料的二次利用，其本身就具有一定的强度，但水泥胶凝剂的强度弱于再生骨料，这就使得再生骨料与水泥浆之间的连接处强度较低，对于外界压力的抵抗能力较差。一旦再生骨料和水泥浆连接处遭受到较大压力或冲击，会直接对混凝土内部结构造成破坏，使得整体强度下降。因此在再生骨料透水混凝土的改性中，要注重对胶结层水泥用量的合理把控，通过增加水泥用量来提升胶结层的粘结强度，以此提升再生骨料和水泥浆连接处的强度，增强对外力作用的抵抗力，实现透水混凝土结构整体强度的提升。

3.3再生骨料取代率

在再生鼓励透水混凝土的应用中，并不是将天然骨料直接替换为再生骨料，而是将两者合理配比，发挥出再生骨料的优势。一般而言，当再生骨料的取代率越高，混凝土结构内部的孔隙率越小，到达临界值后开始增加。有关研究结果显示，当再生骨料置换率为40%时，孔隙率最小。随着再生骨料在透水混凝土中的占比增加，混凝土的渗透系数也会呈现出缩减趋势，并在临界值后逐步增加^[9]。由此可见，通过提升再生骨料取代率能够在一定程度上增加混凝土结构的孔隙率，从而实现对整体透水性能的提升。将再生骨料取代率控制在合理范围内，能够在保障混凝土强度的基础上，使其呈现出较为理想的渗透性能，建筑人员需要对再生骨料取代率进行科学规划，使得再生骨料透水混凝土的整体性能都得到提升。

4 结语

综上所述，通过对再生骨料透水混凝土的性能和改性进行研究，可以看到再生骨料透水混凝土的性能主要表现为透水性能和抗压强度，明确再生骨料粒径、孔隙率、胶结层密度等对于透水混凝土性能的影响。在针对再生骨料透水混凝土的改性分析中，可通过控制再生骨料粒径、调节胶结层水泥用量等形式，对透水混凝土的整体性能进行调节，使其更加契合建筑工作的实际需求。利用再生骨料发展透水混凝土，能够在提升建筑路面透水性的基础上，实现对废弃材料的再次利用，节约建筑资源，显示出良好的经济效益。

参考文献

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