透水地坪罩面劑，雙丙聚氨酯密封劑首選邦偉建材BW303，耐黃變性能好，使用進(jìn)口固化劑。
【來 源】 《科技展望》 2017年第7期P27-28頁
【關(guān) 鍵 字】 透水混凝土 透水系數(shù) 孔隙率 再生骨料
【摘 要】 本文介紹了一種新型材料透水混凝土,研究了在水灰比為0.28的條件下,其各材料用量以及混凝土的強(qiáng)度,通過對(duì)其孔隙率,透水系數(shù)的測定來確定一種最優(yōu)配合比,另外在節(jié)約環(huán)保的方面考慮,選出粒徑最優(yōu)的一組透水混凝土,加入再生骨料進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)測定,發(fā)現(xiàn)當(dāng)替代率為50%,制備材料的抗壓性,透水性達(dá)到最優(yōu)。
隨著科技的不斷進(jìn)步，人生活水平的不斷提高，社會(huì)對(duì)于透水混凝土的透水性能的要求也日益提高[1]，因此，人們開始探究不同的水灰比、骨料的粗細(xì)、再生骨料的運(yùn)用對(duì)于透水系數(shù)的影響來進(jìn)一步確定一個(gè)最佳的配合比[2]。以此制作一種強(qiáng)度最好、透水性最優(yōu)的透水混凝土，應(yīng)用于道路，有利排除雨天道路排水，使這種材料更綠色，性能更好的建筑材料逐步融入讓人們的現(xiàn)代生活，為人類的可持續(xù)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)[3]。
1實(shí)驗(yàn)參數(shù)的設(shè)計(jì)與選取
透水混凝土的組成和設(shè)計(jì)應(yīng)同時(shí)滿足透水性能和強(qiáng)度要求，其配合比也應(yīng)滿足此兩點(diǎn)要求。到目前為止，還沒有成熟的透水混凝土配合比計(jì)算方法，依據(jù)透水混凝土所要求的透水性能和結(jié)構(gòu)特征，可以認(rèn)為1m3耐混凝土的表觀體積由骨料堆積而成。因此，配合比設(shè)計(jì)原則是將骨料顆粒表面用水泥漿包裹，并將骨料互相赫結(jié)起來，形成一個(gè)整體,具有一定的強(qiáng)度和透水性能。不需要將骨料之間的空隙填充密實(shí)[4]。1m3耐混凝土的重量應(yīng)為骨料的緊密堆積密度和單方水泥用量及用水量之和，在1600～2100kg/m3的范圍之內(nèi)，由此初步確定透水混凝土的配合比。根據(jù)臨沂市的降雨情況和路面情況，選取合適的透水率。
根據(jù)已確定好的水灰比，利用以下公式計(jì)算水泥用量：
(1)
(2)
WW=WJ-WC
(3)
2實(shí)驗(yàn)方法
2.1抗壓強(qiáng)度
試件模型尺寸:10mm×10mm×10mm
(1)將準(zhǔn)備好的石子骨料和30%的水預(yù)攪拌10秒，使石子表面充分潤濕增強(qiáng)其與水泥的粘合性，增強(qiáng)其抗壓性能。
(2)然后加入P.O42.5水泥和剩下的水繼續(xù)攪拌2分鐘，攪拌完成后倒出，清潔模具，刷油裝填透水混凝土。
(3)24小時(shí)脫模處理，恒溫養(yǎng)護(hù)室養(yǎng)護(hù)，分別測其3d、7d、28d抗壓強(qiáng)度。
2.2透水系數(shù)
測試透水系數(shù)步驟如下：
(1)在空心矩形柱(10cm×10cm×20cm)內(nèi)裝入混凝土塊，用橡皮泥(凡士林)密封試塊與透水裝置之間的接縫。
(2)向透水儀中加水至一定高度(10cm)保持不變一段時(shí)間(10S)后停止加水，從距試件上表面10cm起計(jì)時(shí)，直至0mm為止。
透水系數(shù)的計(jì)算公式如下：
(4)
2.3孔隙率
首先取出干燥的混凝土塊測量其總體積為V，在使用大小不同的兩個(gè)盛水器具(小桶與塑料箱，二者體積差較大)，將大塑料箱去皮稱重為m1并將小桶盛滿水置于干燥的大塑料箱中，將混凝土塊用鐵絲綁定慢慢置于小桶中，等到試塊完全浸沒于水中并且水不再從小桶中溢出，將小桶與試塊取出，測得塑料箱與溢出水的質(zhì)量為m2，則溢出水質(zhì)量為m2-m1，其體積為空隙體積。
孔隙率的計(jì)算公式如下：
(5)
2.4實(shí)驗(yàn)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)與分析
(1) 不同石子粒徑混合組合混凝土的性能結(jié)果參見表1。
表1 不同石子粒徑混合組合混凝土的各性能結(jié)果
(2) 結(jié)果分析
①石子顆粒的級(jí)配對(duì)混凝土的透水率和強(qiáng)度影響較大，連續(xù)級(jí)配的石子配制的混凝土孔隙率較小，透水系數(shù)較低,強(qiáng)度較高。
②透水率隨混凝土孔隙率降低而減小，而強(qiáng)度隨透水率的降低而提高。可見透水混凝土的強(qiáng)度和透水率互相制約，配制混凝土?xí)r應(yīng)充分考慮這兩項(xiàng)指標(biāo)，孔隙率高，則混凝土強(qiáng)度低。通常使用透水混凝土必然要求其具有一定的透水性，所以透水混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先保證其孔隙率，然后通過改變膠結(jié)材強(qiáng)度和集料性能等方法來滿足強(qiáng)度的要求。
③從水泥用量方面分析：在保證最佳用水量的前提下，適當(dāng)增加水泥用量能夠使集料周圍水泥漿膜層的稠度和厚度變大，可有效提高透水混凝土的強(qiáng)度。但水泥會(huì)使?jié){體增多，孔隙率減少，降低透水性。水泥用量隨著所用集料粒徑的增大而減少，一般控制在2.5kg～4kg。
3再生骨料的應(yīng)用
3.1再生骨料的加入
(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，選擇石子粒徑組合最優(yōu)組(10mm+20mm)加入再生骨料替代10mm粒徑石子，根據(jù)《普通混凝土力學(xué)性能實(shí)驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50081—2011)逐步加大取代量分別測其再生混凝土強(qiáng)度、透水性能進(jìn)行試驗(yàn)[5]，統(tǒng)計(jì)結(jié)果參見表2。
表2 再生骨料不同取代10mm粒徑石子混凝土的各性能結(jié)果
(2)結(jié)果分析
由表2可以看出，由再生骨料的替代，試塊強(qiáng)度，透水系數(shù)均有所提升，但其替代不可過多，試塊還是需要基礎(chǔ)的石子與水泥來增強(qiáng)其強(qiáng)度。0.01m3混凝土所用的再生骨料總量通常取骨料的緊密堆積密度數(shù)值,該值大致為1200～1700kg/m3。骨料主要采用粗骨料,在必要時(shí)可以摻加部分細(xì)骨料,但細(xì)骨料不宜太多,應(yīng)控制在骨料總量的50%以內(nèi)。
再生骨料的加入對(duì)混凝土的透水性有重要關(guān)系，再生骨料透水混凝土的透水系數(shù)隨著實(shí)測孔隙率的增大而增大。同天然骨料相比,再生骨料表面還包裹著相當(dāng)數(shù)量的硬化水泥砂漿,這些硬化水泥漿使得再生骨料的表面更加粗糙,棱角較多,并且硬化水泥漿自身孔隙率大,又存在大量微裂紋,這使得再生骨料吸水率和吸水速度都比天然骨料大得多，使得其透水系數(shù)有了極大的提高。
4結(jié)論
通過改變混凝土的骨料級(jí)配以及再生骨料的摻量，研究了再生骨料對(duì)透水混凝土性能的影響，研究表明：
(1)再生混凝土的透水率仍然和空隙率成正比，同時(shí)由于再生骨料自身存有微裂紋，其透水性能更好。
(2)再生混凝的強(qiáng)度與再生骨料的替代量相關(guān)，摻量小于50%時(shí)混凝土強(qiáng)度隨之增加，再生骨料摻量多于50%時(shí)制備的再生骨料透水混凝土強(qiáng)度隨之減小，確定再生骨料摻量為50%時(shí)可以制備性能較好的透水混凝土。
參考文獻(xiàn)：
[1] 董建綱，張吉順．預(yù)壓應(yīng)力混凝土大管樁鋼絞線與水泥漿體粘結(jié)力試驗(yàn)研究[J]．結(jié)構(gòu)工程師，2013，29(6):157～161．
[2] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．JGJ 55—2010普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程[S]．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011．
[3] 鄢朝勇.發(fā)展生態(tài)環(huán)境友好型混凝土材料[J].襄樊學(xué)院學(xué)報(bào),2006(3):84～86
[4] 陸季平.國外預(yù)制混凝土隔聲屏障的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].混凝土與水泥制品,1998,(1):55～56
[5] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB/T 50081—2011普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S]．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2011．
基金項(xiàng)目：本文系國家大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目(201510452047)。
