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摘要：介绍了多孔混凝土在国内外的应用现状，并对其性能特点、原材料的技术要求进行详述，指出其在城市道路中的应用前景。
关键词：多孔混凝土，降噪性能，排水性能
水泥混凝土路面因为其优异的力学性能、良好的耐久性及水泥资源丰富等优点，在我国应用广泛。随着城市工业化的迅速发展，人们的环保意识不断增强，人们在公路建设过程中为实现公路建设与资源节约、环境友好的协调发展而进行不断的探索。在此背景下，多孔水泥混凝土路面的应用得到关注。本文介绍了多孔水泥混凝土路面在国内外的应用状况，对其技术特点、应用前景等做了详细介绍。
1.多孔混凝土在国内外应用
多孔水泥混凝土路面，亦称无细集料混凝土、排水性混凝土、透水性混凝土或低噪声混凝土路面。多孔混凝土既可以作为混凝土路面面层，同样可作为路面的透水基层，还可以用于路面边缘和路肩排水。这与其具有降噪、排水、环保等特点密切相关。欧美、日本等一些发达国家于上世纪七十年代后期就开始研究开发多孔路面材料，并将其应用于广场、步行街、道路两侧路肩和中央隔离带、公园内道路以及停车场等处，收到了良好的效果。
上世纪70年代初期，美国的道路工作者开始研发多孔沥青混凝土，考虑到造价和耐久性能等问题，70年代后期转为并用来铺筑停车区和次要道路路面，随后，多孔水泥混凝土作为路面和基层材料在美国得到推广。
我国对多孔混凝土制品的研究和开发始于透水性混凝土路面砖上，后来逐渐转向多孔混凝土路面材料。山西等地得到推广应用，并受到市政工程设计与建设部门的青睐[7]。
多孔水泥混凝土在我国最初在上海、郑州、大连等地得到应用。上海市电视台大楼、安亭新镇、东安公园及万科商业大楼等处的广场、人行道、便道、停车场都采用排水性多孔水泥混凝土作为路面铺装，不仅在降雨时路面无积水现象，提高了车辆的行驶安全性，而且降低了城市内的交通噪声污染，使多孔混凝土成为“绿色混凝土”，充分发挥了其环保型路面材料的功能。此外，道路工作人员为了配合周围绿化环境，利用水刷工艺露出骨料将其着以红色，利用骨料自然色与着色水刷石拼成美丽图案，在美化环境的同时，还起到了良好的视觉引导效果，使用效果颇受好评。
2.多孔混凝土原材料技术性质要求
多孔混凝土为开级配或间断级配的粗骨料相互嵌挤形成主体骨架，胶凝材料在裹覆和粘结骨料的过程中填充骨料间部分空隙使主体骨架结构达到稳定状态。因此对原材料技术性质有独特的技术要求。
水泥作为混凝土中胶凝材料的主要组成成分，其强度是水泥混凝土强度的重要来源。多孔水泥混凝土应严格按照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30—2003）中的要求对水泥进行选择。国内外多孔水泥混凝土路面主要应用于轻交通荷载作用处，因此可参照规范中、轻交通路面水泥的相关技术性质指标进行确定。
粗集料在多孔混凝土中形成主体骨架，其嵌锁和挤压力是多孔混凝土路面承载能力的重要保证，因此粗集料应不含有机质、风化物或其他有害杂质，其质地应坚硬、耐久、洁净。同时，在施工或使用过程中，拌合物中的集料都要保持良好的完整性，不能破碎，故对其压碎值提出要求。
胶凝材料的性能对混凝土的强度有很大影响。因为粗骨料相互嵌挤形成主体骨架结构后，需经胶凝材料裹覆和粘结后才能达到稳定状态。为增加混凝土强度对胶凝材料的性能进行改善是多孔混凝土原材料选择中的关键步骤。作为多孔水泥混凝土的增强剂，一般可采用聚合物乳液，应对其固含量，粘度，PH值，成膜温度等技术性质指标进行检测，并对其进行技术、经济性对比，综合考虑多孔混凝土的铺设要求确定增强剂的类别。
3.多孔混凝土性能特点
多孔水泥混凝土路面以其骨架空隙结构为特征，在满足一定承载能力的基础上，具有良好的降噪功能、排水性能，与此同时，多孔水泥混凝土凭借其内部的连通空隙，不仅因减少排水设施降低了经济成本，而且加强了雨水的地下还原和地表的水循环，改善了地面的透水、透气性，缓和了城市的温室效应，为周围的生态系统提供了良好的生长环境。
多孔混凝土路面材料内部具有丰富的连通空隙，在声学角度，可以将多孔混凝土看成具有刚性骨架的多孔性吸声材料。因此，其降噪机理主要表现在以下三个方面：1、充分宣泄轮胎/路面噪声，抑制单极子噪声源的产生，从而降低噪声；2、将声能转化为热能。当声波入射到多孔材料表面时，大部分声波通过空隙传播到材料内部，并激发空隙内空气与形成材料的筋络产生相对运动，即空气间的粘滞性在微孔内产生相应的粘滞作用、空气与筋络之间的摩擦作用以及空隙内空气的涨缩作用同时进行，使得空气与筋络之间不断发生热交换，相当部分的声能转化为热能，进而多孔材料起到吸声效果；3、改变声波的传播路线。与密实型混凝土路面相比，声波在多孔混凝土路面上传播时，由于其表面丰富空隙，发生漫反射的作用，减少了声波叠加的几率，降低人耳可感觉到的噪声，从而起到降噪效果。
普通水泥混凝土路面和密实型沥青路面的自然降水依靠路表横纵坡排出，所以雨天的路表常被一层水膜覆盖。而多孔混凝土具有较大空隙，使其具有足够的渗透性，使雨水通过空隙下渗不能形成动水压力，能及时、有效地缓解降雨带来的路表积水、漫流、水漂、眩光等现象，大大提高了车辆在雨天的行驶安全性。与此同时，多孔水泥混凝土凭借其内部的连通空隙，不仅因减少排水设施降低了经济成本，而且加强了雨水的地下还原和地表的水循环，改善了地面的透水、透气性，缓和了城市的温室效应，为周围的生态系统提供了良好的生长环境。
4.多孔混凝土的应用前景
多孔水泥混凝土路面具有良好的排水性和保湿性，雨天能够通过自身空隙结构储存多余水分，雨过天晴后，空隙结构中丰富的毛细水通过自然蒸发和太阳辐射作用下的蒸腾作用使路表面的温度降低。骨架空隙混凝土路面的多孔结构还可以缓解晴天太阳光的漫反射，空隙中的空气可以吸收部分热量，从而调节路面的环境湿度和温度，改善城市热循环，缓解热岛效应。
此外，彩色的多孔水泥混凝土路面不仅具有多孔混凝土的一般性能，而且能有效改善环境景观与安全标识，在城市道路中有着广泛的应用前景。
但是，在国外多孔水泥混凝土作为路面面层材料时的应用场所仍主要集中在公园、停车场、广场等较轻的交通荷载作用处，还不适用于交通量繁重的高速公路和城市道路，这表明多孔水泥混凝土的承载能力仍存在局限性，需得到进一步提高，从而充分发挥其降噪、排水等优良功能。
5.结语
多孔混凝土是一种环境友好型路面，既可以有效缓解城市的热岛效应，同时具有良好的降噪、排水功能，在城市道路中具有广阔的应用前景。但其多应用于交通量较轻路面，对提高其承载力的研究尚待进一步解决。
参考文献
[1]陶卓辉.多孔水泥混凝土路面材料设计及性能研究［D］.[硕士学位论文] .南京：东南大学，2006
[2]郑木莲.多孔混凝土排水基层研究［D］.[博士学位论文] .西安：长安大学，2004
[3]W.且尔宁著，曾镜鸿译.土木工程师用水泥化學与物理性能.中国建筑工业出版社，1987.5
关键词：多孔混凝土，降噪性能，排水性能
水泥混凝土路面因为其优异的力学性能、良好的耐久性及水泥资源丰富等优点，在我国应用广泛。随着城市工业化的迅速发展，人们的环保意识不断增强，人们在公路建设过程中为实现公路建设与资源节约、环境友好的协调发展而进行不断的探索。在此背景下，多孔水泥混凝土路面的应用得到关注。本文介绍了多孔水泥混凝土路面在国内外的应用状况，对其技术特点、应用前景等做了详细介绍。
1.多孔混凝土在国内外应用
多孔水泥混凝土路面，亦称无细集料混凝土、排水性混凝土、透水性混凝土或低噪声混凝土路面。多孔混凝土既可以作为混凝土路面面层，同样可作为路面的透水基层，还可以用于路面边缘和路肩排水。这与其具有降噪、排水、环保等特点密切相关。欧美、日本等一些发达国家于上世纪七十年代后期就开始研究开发多孔路面材料，并将其应用于广场、步行街、道路两侧路肩和中央隔离带、公园内道路以及停车场等处，收到了良好的效果。
上世纪70年代初期，美国的道路工作者开始研发多孔沥青混凝土，考虑到造价和耐久性能等问题，70年代后期转为并用来铺筑停车区和次要道路路面，随后，多孔水泥混凝土作为路面和基层材料在美国得到推广。
我国对多孔混凝土制品的研究和开发始于透水性混凝土路面砖上，后来逐渐转向多孔混凝土路面材料。山西等地得到推广应用，并受到市政工程设计与建设部门的青睐[7]。
多孔水泥混凝土在我国最初在上海、郑州、大连等地得到应用。上海市电视台大楼、安亭新镇、东安公园及万科商业大楼等处的广场、人行道、便道、停车场都采用排水性多孔水泥混凝土作为路面铺装，不仅在降雨时路面无积水现象，提高了车辆的行驶安全性，而且降低了城市内的交通噪声污染，使多孔混凝土成为“绿色混凝土”，充分发挥了其环保型路面材料的功能。此外，道路工作人员为了配合周围绿化环境，利用水刷工艺露出骨料将其着以红色，利用骨料自然色与着色水刷石拼成美丽图案，在美化环境的同时，还起到了良好的视觉引导效果，使用效果颇受好评。
2.多孔混凝土原材料技术性质要求
多孔混凝土为开级配或间断级配的粗骨料相互嵌挤形成主体骨架，胶凝材料在裹覆和粘结骨料的过程中填充骨料间部分空隙使主体骨架结构达到稳定状态。因此对原材料技术性质有独特的技术要求。
水泥作为混凝土中胶凝材料的主要组成成分，其强度是水泥混凝土强度的重要来源。多孔水泥混凝土应严格按照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTGF30—2003）中的要求对水泥进行选择。国内外多孔水泥混凝土路面主要应用于轻交通荷载作用处，因此可参照规范中、轻交通路面水泥的相关技术性质指标进行确定。
粗集料在多孔混凝土中形成主体骨架，其嵌锁和挤压力是多孔混凝土路面承载能力的重要保证，因此粗集料应不含有机质、风化物或其他有害杂质，其质地应坚硬、耐久、洁净。同时，在施工或使用过程中，拌合物中的集料都要保持良好的完整性，不能破碎，故对其压碎值提出要求。
胶凝材料的性能对混凝土的强度有很大影响。因为粗骨料相互嵌挤形成主体骨架结构后，需经胶凝材料裹覆和粘结后才能达到稳定状态。为增加混凝土强度对胶凝材料的性能进行改善是多孔混凝土原材料选择中的关键步骤。作为多孔水泥混凝土的增强剂，一般可采用聚合物乳液，应对其固含量，粘度，PH值，成膜温度等技术性质指标进行检测，并对其进行技术、经济性对比，综合考虑多孔混凝土的铺设要求确定增强剂的类别。
3.多孔混凝土性能特点
多孔水泥混凝土路面以其骨架空隙结构为特征，在满足一定承载能力的基础上，具有良好的降噪功能、排水性能，与此同时，多孔水泥混凝土凭借其内部的连通空隙，不仅因减少排水设施降低了经济成本，而且加强了雨水的地下还原和地表的水循环，改善了地面的透水、透气性，缓和了城市的温室效应，为周围的生态系统提供了良好的生长环境。
多孔混凝土路面材料内部具有丰富的连通空隙，在声学角度，可以将多孔混凝土看成具有刚性骨架的多孔性吸声材料。因此，其降噪机理主要表现在以下三个方面：1、充分宣泄轮胎/路面噪声，抑制单极子噪声源的产生，从而降低噪声；2、将声能转化为热能。当声波入射到多孔材料表面时，大部分声波通过空隙传播到材料内部，并激发空隙内空气与形成材料的筋络产生相对运动，即空气间的粘滞性在微孔内产生相应的粘滞作用、空气与筋络之间的摩擦作用以及空隙内空气的涨缩作用同时进行，使得空气与筋络之间不断发生热交换，相当部分的声能转化为热能，进而多孔材料起到吸声效果；3、改变声波的传播路线。与密实型混凝土路面相比，声波在多孔混凝土路面上传播时，由于其表面丰富空隙，发生漫反射的作用，减少了声波叠加的几率，降低人耳可感觉到的噪声，从而起到降噪效果。
普通水泥混凝土路面和密实型沥青路面的自然降水依靠路表横纵坡排出，所以雨天的路表常被一层水膜覆盖。而多孔混凝土具有较大空隙，使其具有足够的渗透性，使雨水通过空隙下渗不能形成动水压力，能及时、有效地缓解降雨带来的路表积水、漫流、水漂、眩光等现象，大大提高了车辆在雨天的行驶安全性。与此同时，多孔水泥混凝土凭借其内部的连通空隙，不仅因减少排水设施降低了经济成本，而且加强了雨水的地下还原和地表的水循环，改善了地面的透水、透气性，缓和了城市的温室效应，为周围的生态系统提供了良好的生长环境。
4.多孔混凝土的应用前景
多孔水泥混凝土路面具有良好的排水性和保湿性，雨天能够通过自身空隙结构储存多余水分，雨过天晴后，空隙结构中丰富的毛细水通过自然蒸发和太阳辐射作用下的蒸腾作用使路表面的温度降低。骨架空隙混凝土路面的多孔结构还可以缓解晴天太阳光的漫反射，空隙中的空气可以吸收部分热量，从而调节路面的环境湿度和温度，改善城市热循环，缓解热岛效应。
此外，彩色的多孔水泥混凝土路面不仅具有多孔混凝土的一般性能，而且能有效改善环境景观与安全标识，在城市道路中有着广泛的应用前景。
但是，在国外多孔水泥混凝土作为路面面层材料时的应用场所仍主要集中在公园、停车场、广场等较轻的交通荷载作用处，还不适用于交通量繁重的高速公路和城市道路，这表明多孔水泥混凝土的承载能力仍存在局限性，需得到进一步提高，从而充分发挥其降噪、排水等优良功能。
5.结语
多孔混凝土是一种环境友好型路面，既可以有效缓解城市的热岛效应，同时具有良好的降噪、排水功能，在城市道路中具有广阔的应用前景。但其多应用于交通量较轻路面，对提高其承载力的研究尚待进一步解决。
参考文献
[1]陶卓辉.多孔水泥混凝土路面材料设计及性能研究［D］.[硕士学位论文] .南京：东南大学，2006
[2]郑木莲.多孔混凝土排水基层研究［D］.[博士学位论文] .西安：长安大学，2004
[3]W.且尔宁著，曾镜鸿译.土木工程师用水泥化學与物理性能.中国建筑工业出版社，1987.5