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摘要：伴随我国城市化进程的不断发展，我国城市建筑的密度越来越大，当降雨量骤增时排水系统无法承载大规模降雨，会出现严重的城市内涝，雨水很难甚至无法从路面渗透到地下排水系统之中，给城市居民生活造成极大的不便及财产损失，城市地下水循环也无法有效得到降水的补给，从而使城市环境受到影响。因此，需要制备一种专用改性剂增强透水混凝土的性能，解决路面不透水问题。本文将对这种专用改性剂的制备进行分析，并研究这一改性剂对透水混凝土性能产生的影响进行分析，已为其推广应用提供依据。
关键词：透水混凝土；专用改性剂；制备；性能；影响
透水混凝土是当前城市路面主要的结构形式，具有一定的强度，并且其多孔结构特征能够发挥抗滑、透水等功能，所以被广泛关注，在实际应用方面也取得了一定的进展，但因其强度方面存在限制，导致透水混凝土目前多数情况下仅应用于轻交通中，怎样提升透水混凝土的强度，已经是当前相关研究工作者的重点话题。
1.透水混凝土改性剂研究综述
国内大部分研究人员是通过实验来实现对透水混凝土改性剂的研究。但从改性剂材料角度来看，针对此次研究所提出的材料主要包含两大类：
1.1聚合物改性剂
早在2009年国内便有研究人员对新型改性剂进行了试验研究，研究选用了P.O42.5R水泥，碎石集料无风化物、有机质以及有害杂质，所使用的新型改性剂属于高分子功能材料共聚物，具有溶于水的特征，属于聚合物类型，同时是一种水溶性添加剂，该聚合物主要成分如表1所示。
表1.新型改性剂材料成分表
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该改性剂的粘度可达到（25±2）℃，4500mpa.s；pH值介于8.5~10.0之间；密度为（25±2）℃，1.16g/cm3；平均粒径达到10nm。实验采用了10cm*10cm*40cm的小梁试件，通过小梁疲劳试验得出，掺加新型改性剂的多孔混凝土的疲劳性能与其他稳定材料的疲劳性能相比更占优势，说明这种新型改性剂可发挥提升强度性能的作用。
在现阶段也有研究人员研究了聚合物改性剂对混凝土性能产生的影响，试验选择了多少种聚合物改性剂，分别实施了改性剂溶液浓度对粘度影响试验、各聚合物改性应用下透水混凝土力学性能对比试验等，试验研究结果表明，可再分散乳胶粉可有效提升透水混凝土的抗压强能力，但会导致其透水性降低；羟丙基甲基纤维素则能够将透水混凝土的透水性能提升，但在其抗压强能力改良方面产生的效果并不明显；试验将两种材料按照一定比例进行混合，制备了一种新型聚合物改性剂，能够将两方面性能均得到提升，这为后期研究奠定了一定的基础。
当前对聚合物改性剂的研究仍在持续进行，有试验研究表明，混合聚合物溶液之中，羟丙基甲基纤维素的掺量若增加，能够使透水混凝土的孔隙率以及透水性得到提升，但伴随粘度不断增加，透水混凝土的强度会有所降低；一定量的可再分散乳胶粉能够提升透水混凝土的抗压强度，但会降低抗折强度，通过进一步试验研究得出，当羟丙基甲基纤维素的溶液粘度达到75.52mPa.s时，且可再分散乳胶粉的溶液粘度达到79.57mPa.s时，该混合溶液能够对透水混凝土的透水性及抗压强度实现最佳程度改善。
由此可见，聚合物改性剂在透水混凝土改性方面的应用研究已经非常完善，而聚合物改性剂可作为透水混凝土性能提升的常规改性剂，而随着当前可持续发展战略的不断实施，以及人们对环境保护工作日益关注，透水混凝土改性剂的发展仍需向再利用、绿色环保方向进行。
1.2废弃橡胶硅灰复合改性透水混凝土
此类改性剂主要是利用了当前工业废弃橡胶制备而成。国内已有研究采用废橡胶粉复合改性沥青对透水沥青混凝土进行改性，使其强度和透水性得到增强，该试验研究利用了废橡胶粉、SBS、萜烯树脂以及RMC高粘改性沥青制备了废橡胶粉复合改性沥青，并通过析漏试验以及飞散试验对4种高粘改性沥青混合料的最佳油石比进行了确定，然后对4种混合料的水稳定性、渗水性、高温稳定性、低温抗裂性以及抗滑性进行了对比研究，经研究表明，4种混合料均能够达到要求，而废弃橡胶复合改性沥青因原料价格低廉、可回收利用等优势，在4种混合料中具有较强的经济适用性。
在此基础上，有研究人员同样适用废弃橡胶硅灰复合改性透水混凝土，该透水混凝土的配比见表2。
表2.废弃橡胶硅灰复合改性透水混凝土试验配比（kg/m3）
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同时对该改性透水混凝土进行了疲劳试验，通过Weibull模型分析表明，废弃橡胶硅灰复合改性透水混凝土具有较为良好的疲劳寿命，可用于透水混凝土路面设计。
2.透水混凝土专用改性剂的研究分析
2.1透水混凝土专用改性剂的制备
此次研究的专用改性剂与以往研究的改性剂不同，该专用改性剂主要采用了有机硅改性醋丙乳液、异辛基三乙氧基硅烷、水性氟碳树脂乳液、有机硅树脂以及无水乙醇经一定的配比制备而成。其设计原理在于：有机硅改性醋丙乳液可当做透水混凝土所使用的胶结剂，主要发挥粘结、增强抗压强度以及成型的作用；有机硅树脂以及异辛基三乙氧基硅烷能够在表层和一定渗透深度内形成疏水层，从而使透水混凝土的渗透效果增强；无水乙醇可发挥分散稳定作用，不仅能够对体系稳定性以及固含量进行控制，并且还能够对硅烷基水解发挥抑制作用；水性氟碳树脂乳液可提升透水混凝土耐久性。
2.2专用改性剂对透水混凝土的性能影响
为了突出专用改性剂对透水混凝土性能产生的影响，此次研究选择了三种市面销售的常用改性剂，因市面销售的改性剂掺量通常是胶凝材料总体量的5%左右，故此次研究取专用改性剂掺量为5%，将其与市面销售的改性剂进行对比分析。同时，通过为期30天的抗压强度试验及透水性试验，研究结果见表3。
表3.各种改性剂的试验结果对比
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注：抗压强度越高代表透水混凝土强度越高，透水系数越高代表透水性越好。
从表3中可以看出，专用改性剂无论是在30天抗压强度方面，还是在透水系数方面，专用改性剂均高于其他改性剂，说明专用改性剂能够有效提升透水混凝土强度，并且具备良好的透水性。
3.结束语
综上所述，此次研究首先以综述的方式对以往透水混凝土改性剂的制备以及发挥的效果进行探究，得出当前常见的改性剂主要以聚合物改性剂为主，而随着改性剂的发展以及对改性剂的要求不断提升，可利用工业废弃橡胶用于透水混凝土的改性，具有良好的经济性。但对透水混凝土进行改性仍需一种专用的改性剂实现批量化应用，通过研究得出了一种以有机硅改性醋丙乳液、异辛基三乙氧基硅烷、水性氟碳树脂乳液、有机硅树脂以及无水乙醇经一定的配比制备的改性剂，其所发挥的作用及效果良好，可推广应用。
参考文献
[1]苏有文,吕雄飞.混合聚合物改性剂溶液对透水混凝土性能影响的试验研究[J].建筑技术,2020,051(001):40-43.
[2]李金.聚合物改性剂改良透水混凝土性能试验研究[D].西南科技大学,2017.
[3]王春萱,张意,曾路,等.净水型透水混凝土的制备与性能研究[J].重庆建筑,2018,17(01):21-23.
[4]吕雄飞,苏有文.聚合物黏度及温度对透水混凝土性能影响的试验研究[J].新型建筑材料,2020,047(004):1-5.