2 试验过程

2.1 原材料
2.1.1水泥：选用曲阳金隅P. Ｏ 42. 5水泥；
2.1.2粗集料：选用满城5?10mm、10?20mm、20?30mm单粒级青碎石；
2.1.3粉煤灰_：选用衡水衡冠I级粉煤灰；
2.1.4聚羧酸外加剂_：保定慕湖恒源新型建材有限公司；
2.2 试验方法
　　依据《透水水泥混凝土路面积水规程》（CJJ/T 135-2006)、《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002)、《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法》（GB/T 50082-2009）规范分别进行透水混凝土透水系数、抗压强度及抗冻试验。综合考虑保定地区的环境温度，本次试验冻融最低温度控制在-10°C。
2.3配合比设计
　　(1)确定粗集料用量_：由于透水混凝土为无砂混凝土，丄方混凝土粗集料用量即为丄方石子用量，根据石子堆积密度确定石子用量；
　　(2)确定浆骨比：我们选取不同的浆骨比经过反复试验，最终确定理想浆骨比为0.3;
　　(3)确定水胶比：经过反复试验，最终确定最佳水胶比为0.24;
　　(4)确定胶材用量、粉煤灰掺量、水及外加剂用量；
2.4拌合工艺
　　由于透水混凝土属于干硬性混凝土，不适合采用传统的坍落度检测方法，没有具体的科学准确的透水混凝土工作性的评价方法。只能从经验角度出发，根据多次试拌经验结果确定了一种工作性的“标准”，即混凝土拌合物表面有光泽！混凝土粗集料不会有浆体集聚、流动为宜。

图1　透水混凝土拌合工艺

3 试验结果与分析

3.1集料粒径对抗冻性的影响
　　从图2中可以看出5?10mm粒级配制的透水混凝土质量损失最小；20?30mm粒级配制的透水混凝土质量损失较大，到后期斜率增大，随之质量损失增大，整体抗冻性最差；10?20粒级配制的透水混凝土质量损失居中，冻融质量损失在0. 8%?1. 2%之间。

 图2　冻融质量损失

　　从图3、图4可以看出冻融前后，20?30mm粒级配制的透水混凝土强度损失最大，5?10mm粒级配制的透水混凝土强度损失最小；10?20mm粒级配制的透水混凝土居中，强度损失在10%?15%$
　　在最佳浆骨比时，5?10mm粒级配制的透水混凝土抗冻性最好，但是在前面透水试验中，5?10mm粒级透水效果最差。因此在冬季最低气温不是很低，降水量不少的保定地区应选择10?20mm粒级集料配制透水混凝土。

图3　冻融前后强度对比

图4冻融强度损失

3.2水胶比对抗冻性的影响

　　在图5、图6中可以看出，随着水胶比的增大，质量损失和强度损失随之增大！水胶比增大到0.3时，强度损失超过25%，已不能满足抗冻要求。随着水胶比的增大，水泥石内部的毛细孔径比较大，而且容易形成连通的毛细孔结构，内部能够起到缓冲作用的均匀微小的封闭孔减少，受冻后易产生大的膨胀应力，反复冻融循环后内部结构容易破坏，强度降低，最终导致透水混凝土的抗冻性降低。所有对存在冻融破坏的透水混凝土，应严格控制水胶比。

图5　不同水胶比冻融质量损失

图6　不同水胶比冻融强度损失

3.3最佳配合比的确定
　　结合透水性、抗压强度值及抗冻性能总体分析，为确定适合保定地区最低温度的透水混凝土配 合比，选取最佳组合确定最佳配合比，并进行各种性能测试（表1和表2)。

表1　最佳透水混凝土配合比

 表2　最佳配合比透水混凝土的各项性能

　　从表2中可以看出，该透水混凝土的配合比在冻融后强度达到22.7MPa，可以在便道、停车场等应用。

4 结论

(1)集料粒径为10?20mm的透水混凝土透水性能、力学性能比较优越，是最佳集料粒径。
(2)水胶比对透水混凝土的力学性能和抗冻性能影响较大，对透水性能影响不大；5?10mm粒级透水混凝土透水系数随水胶比增大，透水系数变化较大；选择0.24的水胶比强度和抗冻性能最佳。
(3)浆骨比对透水混凝土的透水系数和强度均有影响，5?10mm粒级透水混凝土透水系数受浆骨比影响较大；浆骨比在0. 3时，透水混凝土各项性能最佳。
(4)从试件破坏断面中可以看出，冻融后试件的破坏面大部分是粘结集料的胶凝材料断裂。透水混凝土的强度主要依靠胶凝材料与集料的粘结力，只有增大胶凝材料与集料的接触面积和提升胶凝材料强度两种方法。现有常规胶凝材料其强度在没有技术创新的情况下难以提升其最终强度。
(5)由于透水混凝土集料间粘结力小，在冻融过程中需轻拿轻放，仔细观察，若出现集料脱落，应用备用试件重新冻融。
(6)本次试验确定的配合比配置的透水混凝土满足-10C抗冻要求。