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关于孔隙率 孔隙


关于孔隙率
孔隙,通俗的说它是存在于材料内部的空间。土力学中给出的定 义是土中未被固体颗粒占据的空间。而工程地质学中更详细的定义 是 “岩土固体矿物颗粒间的空间。岩土中直径大于 1 毫米、重力 水可于其中自由运动的孔隙, 是大孔隙 (macro-pore, large pore) 。 岩土中直径为 0.01~1 毫米、重力水和毛管水可存其中的孔隙, 是小孔隙(small pore)。岩土中直径为 0.1~10 微米、无重力 水但毛管现象明显的孔隙,是微孔隙(micropore)。岩土中直径 为 0.1 微米~1 毫米、 具毛管特性的孔隙, 称毛管孔隙 (capillary pore)。粘性土中直径小于 0.1 微米、充满结合水的孔隙,是超 微孔隙(ultramicropore),又称超毛管孔隙 (uhracapillarypore)。” [ 孔隙率,是材料孔隙体积占自然状态下总体积的百分率。孔隙率 包括真孔隙率,闭空隙率和先空隙率。 材料的许多性质如强度,吸水性,吸湿性,抗渗性,抗冻性,吸 声性,导热性,都与孔隙有关。孔隙的尺寸与形状,孤立与贯通,开 口与封闭,集中与分散等特征,都会影响材料的性能。通常,材料内 部的孔隙率越大,材料的体积密度、强度越小,耐磨性、抗冻性、抗 渗性、耐腐蚀性、耐水性及其它耐久性越差。而保湿性、吸声性、吸 水性与吸湿性等越强。同样,孔隙率和孔隙特征都影响材料的导热性 和吸音性,但导热材料要求孔隙是( 小 隙是( 大 )的。 )的,而吸音材料要求孔

然而,在材料的内部引入适量的闭口孔可增强其抗冻性。一情况 下,孔越细小、分布越均匀对材料越有利,这就说明,对于孔隙率, 如果我们利用它的特征,适当的应用,我们可以让材料的性能出现令 人惊喜的变化和出其不意的效果。下面仅举一例加以说明。 一般情况下,材料的孔隙率越大,材料的力学性能越差,所以一 般在搅拌混凝土的时候,我们会尽量使混凝土变为实体,但是多孔混 凝土的应用,让我们看到了孔隙的应用前景! 多孔混凝土是以水泥、水、减水剂和改性剂共同为结合料,掺入 到符合级配要求的集料中,经拌和得到的混合料,再经过成型和养护 后,形成符合多孔混凝土基层沥青路面各项性能指标要求的一种新型 基层材料。与普通密级配混凝土不同,多孔混凝土混合料在集料的粒 径、水泥含量和水灰比等方面有着一些专门和特殊的要求,为保证透 水性就必须具有一定的孔隙率,以实现多孔混凝土多孔且连通的特点, 同时又必须保证作为路面结构组成部分能承受的荷载作用,因此多孔 混凝土配合比设计研究在整个道路透水基层研究中占有非常重要的 地位,需要综合各(多)方面因素进行多孔混凝土的配合比设计,多孔 混凝土基层材料设计必须同时满足排水和强度两方面的性能要求, 多孔混凝土分为透水混凝土、 排水混凝土和透水性高压预制板块 三大类。 透水性混凝土路面其上面为 一 层透水混凝土, 中间为碎石 基层, 下面为过滤层。 对通行量大的道路, 透水表面层使用复合骨料 及特种聚合物以提高强度, 排水混凝土路面中间有一层隔离层, 使 雨水等可通过铺设体流人隔离层上部而进人排水口该彩色透水混凝

土路面的优点是. 能使雨水透到地层中, 保护了自然生态环境/ 多 孔表面吸收太阳辐射以减少路面的热度并能减少噪音/ 当路面干燥 时, 从地下吸收水分, 可造成舒适的环境/ 由于道路表面多孔可减 轻反光, 增加摩擦力/ 路面透水性强, 以防止下雨时路面与车轮间 产生水膜现象。 同时透水性强和多孔, 可防止冬季结冰, 预防和减少 交通事故的发生。 该产品还可以依据周围环境, 铺设出多种色彩的图 案。 多孔混凝土路面作为一种生态混凝土已被各国所关注。 它的主要 优点是: 1) 多孔混凝土可以通过其内部开口的孔隙使雨水快速渗透到地 下, 既避免了洪水的危害又补充了地下水。 2) 多孔混凝土路面可以减小或削弱交通噪声, 这对于现代城市 的发展是非常必要的。 3) 多孔混凝土路面可以消除雨天路面打滑和雨水飞溅的影响, 所以它是一种更为安全的路面。但其缺点也不能被忽视, 例如抗压、 抗折强度偏低, 成型工艺较为复杂, 多孔混凝土路面的维护较为困 难等。 同时,当我们在多孔混凝土的孔中找创新时,植物型多孔混凝土 就出现了。植生型多孔混凝土以多孔混凝土为骨架,通过混凝土内孔 隙碱性改造、灌注适生材料、植物播种及后期养护等步骤制得,最早 由日本大成建设技术研究所于 1993 年开发成功[1]。 植生型多孔混凝

土在日韩和欧美等国家已经广泛应用在城市道路的两侧护坡及中央 隔离带护坡、河堤护岸等工程中。 所以,在建筑材料中,绝对的好与坏的材料是不存在的,有的只 是适合与不适合之分,把握好用材的特殊性,针对性及全面性才是关 键!


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