近几年“城市看海”现象突出,城市雨水不能快速渗入地下,从而形成地表径流,与此同时城市水资源的短缺问题却一直严峻,而透水混凝土在改善城市内涝、缓解水资源短缺等方面都有着积极的作用。目前,国内外绝大多数研究和现行混凝土配合比设计主要是基于经验公式,缺少系统精确的设计体系。本文将水泥浆体包裹厚度与透水混凝土性能相联系,提出了基于最佳包裹厚度的透水混凝土配合比设计:第一,水泥浆最大包裹厚度(MPT)试验分析。设置W、WR、Si和NS四个系列24种不同配合比的水泥浆体,测算水泥浆体的流变特性,包括流动度和粘度;然后将W、WR、Si和NS四个系列与中粗粒径骨料混合后,计算出最大包裹厚度(MPT),并分析了不同骨料粒径的最大包裹厚度;最后对最大包裹厚度与流变特性的关系利用oringin软件进行拟合公式,结果表明:水泥浆最大包裹厚度和水泥浆体的流变特性具有极高的相关性,相关性系数R2≥0.99。第二,计算水泥浆包裹厚度(PCT)。设定三个水平的目标孔隙率15%、20%和25%,由目标孔隙率和紧密堆积状态下的孔隙率,得到水泥浆体积;然后计算骨料的比表面积和骨料的表面积;从而计算出三个目标孔隙率对应的三个水泥浆的包裹厚度(PCT)。第三,透水混凝土抗压强度和透水系数的性能测定。每一水平的目标孔隙率分别选择三个不同粘度的满足包裹厚度(PCT)≤最大包裹厚度(MPT)的透水混凝土拌合物,将以上9组透水混凝土拌合物成型养护后进行透水系数和抗压强度的测试。结果显示:透水混凝土抗压强度随目标孔隙率的增加而降低,掺加5%以下水泥用量的硅灰和0.5%以下水泥用量的纳米硅有利于提高透水混凝土的抗压强度;透水系数与目标孔隙率成正相关,掺加5%以下水泥用量的硅灰有利于提高透水混凝土的透水系数,掺加纳米硅对透水混凝土的透水系数影响不大。第四,熵值法确定基于最佳包裹厚度的透水混凝土配合比。利用熵值法计算透水混凝土试块的透水系数和抗压强度两个指标的综合水平指数,两个指标的综合水平指数最高的配合比为基于最佳包裹厚度状态下的透水混凝土配合比设计。综上所述,本文我们以透水系数和抗压强度为主要目标参数,以水泥浆流动特性所确定的水泥浆最大包裹厚度(MPT)和目标孔隙率确定的包裹厚度(PCT)为主要设计参数,提出了基于最佳包裹厚度的透水混凝土配合比设计方法。