将废弃混凝土破碎制备再生骨料应用于透水混凝土中,通过四因素三水平正交试验研究了骨料粒径、集灰比、水胶比、水泥用量四个因素对再生骨料透水混凝土性能的影响。结果表明,影响透水混凝土性能的因素依次为骨料粒径>水泥用量>集灰比>水胶比,水胶比在0.27～0.35范围内对再生透水混凝土性能无显著影响。选取正交试验中强度和透水系数最高的两组分别研究再生骨料掺量对透水混凝土性能影响,结果表明,再生骨料在透水混凝土中的掺量不宜超过50%。

采取正交试验法研究了再生骨料掺量、水胶比、骨料颗粒级配三个因素对透水混凝土的强度和透水性的影响。结果表明,最佳配比为:再生骨料掺量40%、水胶比0.25,再生骨料由50%粒径为4.75～9.5 mm的再生骨料和50%粒径为9.5～16 mm的再生骨料混合组成,在该配比下制得的透水混凝土透水系数为6.3 mm/s,抗压强度为23.1 MPa。

采用选择性自磨及分选方法,将城市建筑混合垃圾中强度不同的物料分选出来,以其中强度较高的物料破碎分级后作透水混凝土骨料,在混凝土外加剂种类及用量、水灰比一定时,研究了骨料级配、水泥用量等对透水混凝土的连续孔隙率、透水系数、抗压、抗折强度等性能的影响。结果表明,骨料级配及水泥用量对其性能均有影响。当骨料级配为9.5~4.75mm占64.8%、4.75~2.36mm占16.2%,水泥用量为18%时,试件的孔隙率、透水系数、抗压抗折强度均达到了CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》的指标要求。

简述了透水混凝土的工作性及孔结构参数对渗透性能的影响,总结了透水混凝土的力学性能,包括抗压强度、抗弯强度、弹性模量、动态及疲劳性能、抗冻融耐久性等方面的研究进展。研究了再生骨料、废弃橡胶、钢渣三类废弃物做骨料对透水混凝土的力学性能的影响。试验结果表明,掺入再生骨料和橡胶颗粒降低了透水混凝土的抗压和抗拉强度;钢渣透水混凝土的抗压强度低于普通骨料透水混凝土,但弯拉强度较高。

基于现有的透水混凝土模型,提出了透水混凝土骨料挂浆厚度试验和计算方法。同时研究了骨料粒径、水灰比、硅灰掺量和胶粉掺量对骨料表面挂浆厚度的影响。试验结果表明,骨料粒径对骨料挂浆厚度影响较小;随着水灰比的增大,掺入硅灰的净浆挂浆厚度明显减小,掺入胶粉的净浆挂浆厚度基本不变;随着硅灰掺量的增加,骨料挂浆厚度随之增大,但增长速率有所减小;随着胶粉掺量的增加,骨料挂浆厚度先增大后减小。

研究了粉煤灰、矿粉和硅灰对透水混凝土力学性能、渗透性能和抗冻性能的影响。结果表明:粉煤灰具有的"形态效应"和"微集料效应",可以有效改善透水混凝土的工作性能,提高透水混凝土的致密度,从而改善透水混凝土的力学性能、渗透性能和抗冻性能;矿粉可以显著提高透水混凝土的力学性能、渗透性能和抗冻性能,当矿粉掺量小于15%时,提高矿粉掺量可以有效提高透水混凝土的综合性能;硅灰能够大幅度提高透水混凝土的力学性能和抗冻性能,对渗透性能也有一定程度的改善,但提高硅灰掺量对提高透水混凝土力学性能和抗冻性能作用有限,且掺量过高时会对透水混凝土的渗透性能有一定影响。

采用硅灰和可再分散乳胶粉对透水混凝土进行改性,研究了两者对透水混凝土浆体扩展度、力学性能、透水性能和抗冻性能的影响。结果表明,硅灰会提高浆体的黏度、降低浆体的扩展度,提高透水混凝土的力学性能和抗冻性能,但会降低其透水性能,脆性增大,推荐硅灰掺量为2%～4%;可再分散乳胶粉会改变浆体黏度,调节透水混凝土浆体的工作状态,降低透水混凝土强度,改善透水混凝土的脆性,推荐可再分散乳胶粉的掺量为2%～4%,可以获得较好的综合性能。

采用黏度作为聚合物掺量衡量标准,制作了5组不同聚合物透水混凝土试件,通过测定其抗压强度、抗折强度、透水系数分析了不同聚合物对透水混凝土性能的影响。试验结果表明:羟丙基甲基纤维素可明显提升透水混凝土的透水性能,可再分散乳胶粉可明显地提高透水混凝土的抗压强度,出现抗压强度和透水性"效果互补"现象。

基于体积法设计透水混凝土配合比,系统研究了骨料种类、水灰比、水泥用量和砂率对透水混凝土基本性能的影响规律。试验结果表明:骨料粒径越大,透水混凝土强度越小、透水系数越大;骨料强度越高,透水混凝土强度也越高。减小水灰比在提高浆体强度的同时还可能导致浆体流动性不佳,造成透水混凝土强度降低。增加水泥用量或使用细砂取代部分碎石,虽能使强度提升但同时也牺牲了部分透水性能。

研究了可再分散乳胶粉、硅灰、粗骨料级配对透水混凝土性能的影响。试验结果表明:可再分散乳胶粉、硅灰在透水混凝土中最佳掺量分别为2%、6%;3~5mm粗砂、5~10mm碎石、5~16mm碎石混合骨料透水混凝土抗压强度最高可达37.9MPa,透水系数可满足应用要求。