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(lái) 源】 《商品混凝土》 2017年第5期P47-49,54頁(yè)
【分 類 號(hào)】 TU528
【分類導(dǎo)航】 工業(yè)技術(shù)->建筑科學(xué)->建筑材料->非金屬材料->混凝土及混凝土制品
【關(guān) 鍵 字】 透水混凝土 配合比 性能 影響因素
【摘 要】 透水混凝土是一種環(huán)境友好型建筑材料,但強(qiáng)度普遍較低限制了其應(yīng)用。為配制出強(qiáng)度高于 30MPa 并滿足透水要求的透水混凝土,本試驗(yàn)分別從目標(biāo)孔隙率、水灰比、砂率和摻合料摻量幾個(gè)方面研究了這些因素對(duì)透水混凝土強(qiáng)度和透水系數(shù)的影響,為透水混凝土的應(yīng)用提供一定的參考。
0 引言
混凝土是現(xiàn)今工程領(lǐng)域中應(yīng)用最多也是最為廣泛的一種建筑材料,一直以來(lái),混凝土在應(yīng)用時(shí)總是要求密實(shí)、不透水,這種觀念在工程建設(shè)領(lǐng)域存在了很久[1],但是隨著城市化與工業(yè)化的發(fā)展,環(huán)境負(fù)荷不斷增大,城市道路、廣場(chǎng)、停車場(chǎng)、公園等公共場(chǎng)所大都采用密實(shí)不透水的石材或混凝土鋪設(shè)路面或地面,這些地面對(duì)城市環(huán)境造成了一定的危害,增加了城市熱島效應(yīng)[2],因此,建設(shè)海綿城市的理念應(yīng)運(yùn)而生。
透水混凝土是海綿城市建設(shè)的重要組成部分,是一種有利于促進(jìn)水循環(huán),改善城市生態(tài)環(huán)境的環(huán)境友好型建筑材料,由骨料、水泥、摻合料、水、外加劑等拌制而成,骨料表面包裹漿體粘結(jié)形成孔隙均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu),又稱多孔混凝土,具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)保護(hù)地下水;(2)降噪吸聲;(3)緩解城市熱島效應(yīng);(4)改善土壤生態(tài)環(huán)境;(5)緩解地表徑流,凈化水體等。
20 世紀(jì) 90 年代以來(lái),國(guó)內(nèi)開(kāi)始研究透水混凝土,在保證一定透水性能的前提下,透水混凝土的強(qiáng)度普遍較低,通常不超過(guò) 20MPa,嚴(yán)重影響了其應(yīng)用范圍[3]。本文通過(guò)調(diào)整目標(biāo)孔隙率、水灰比、砂率、摻合料用量幾方面因素,配制出強(qiáng)度 30MPa 以上,并滿足透水要求的透水混凝土。
1 試驗(yàn)設(shè)備、原材料與方法
1.1 試驗(yàn)設(shè)備及原材料
試驗(yàn)用攪拌機(jī)為 SJD60 型單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī),電機(jī)功率為 2.2kW,攪拌軸轉(zhuǎn)速 47r/min,出料容量 60L。
水泥:華潤(rùn)水泥有限公司潤(rùn)豐牌 P·O42.5 水泥,其物理性能見(jiàn)表 1。
粗骨料:天然碎石,粒徑 5~10mm。
細(xì)骨料:天然河砂,中砂。
摻合料:透水混凝土增強(qiáng)劑。
外加劑:透水混凝土專用減水劑,摻量 0.6%。
水:自來(lái)水。
表 1 水泥的物理性能
1.2 試驗(yàn)方法
(1)成型方法
透水混凝土中水泥漿體較少,若采用機(jī)械振搗方式,易將水泥漿體振到底部,封閉混凝土底部,導(dǎo)致無(wú)法透水。因此采用“壓力成型法”,將拌合物裝入 150mm×150mm× 150mm 的成型模具中,然后置于壓力機(jī)下施加壓力至試驗(yàn)值并維持 5s 后卸荷,最后取下試模套具,用Φ40mm 的鐵棒“滾壓”成型面至平整,并用抹刀抹平[4]。
(2)抗壓強(qiáng)度測(cè)試方法
透水混凝土拆模后養(yǎng)護(hù)至 28d 齡期測(cè)試抗壓強(qiáng)度,測(cè)試方法按照 GB/T 50081—2001《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。
(3)透水系數(shù)測(cè)試方法[5]
采用固定水量法測(cè)試透水系數(shù)。具體步驟為:(1)將試塊的四個(gè)側(cè)面用凈漿(或石蠟)密封,成型面和底面作為測(cè)試表面;(2)按照?qǐng)D 1 安裝測(cè)試裝置,將透明套筒底部與試塊頂部邊緣密封,保證水只能通過(guò)試塊,并從下方排水筒排出;(3)向套筒內(nèi)注滿水,記錄套筒中水位由 h 降至0mm 所用時(shí)間t;(4)依據(jù)公式 (1) 計(jì)算透水系數(shù) v,其中h=155mm。
圖 1 固定水量法
2 配合比設(shè)計(jì)
配合比設(shè)計(jì)常用的方法有質(zhì)量法、比表面積法和絕對(duì)體積法。對(duì)比分析幾種方法的優(yōu)缺點(diǎn)[2],如表 2 所示。
表 2 三種配合比設(shè)計(jì)方法的對(duì)比[2]
本試驗(yàn)依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》和廈門(mén)市地方標(biāo)準(zhǔn) DB3502/Z 5006—2015《透水水泥混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定采用絕對(duì)體積法來(lái)設(shè)計(jì)透水混凝土配合比,基準(zhǔn)配合比如表 3 所示。
表 3 基準(zhǔn)配合比
3 結(jié)果與討論
3.1 目標(biāo)孔隙率對(duì)透水混凝土性能的影響
采用基準(zhǔn)配合比,選擇不同的目標(biāo)孔隙率,透水混凝土強(qiáng)度和透水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果如表 4 和圖 2 所示。由試驗(yàn)結(jié)果可知,隨著孔隙的增多,透水混凝土的抗壓強(qiáng)度降低,而透水系數(shù)則逐漸增大。這與透水混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。透水混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在很多孔隙,在目標(biāo)孔隙率較小的情況下,內(nèi)部結(jié)構(gòu)密實(shí)度會(huì)有所增加,因此強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)增加;而目標(biāo)孔隙率較大的情況下,強(qiáng)度則相應(yīng)降低[6]。透水系數(shù)的變化規(guī)律正好與強(qiáng)度相反,而對(duì)于透水混凝土,首先要保證的就是透水系數(shù),然后以此為前提獲得最大強(qiáng)度。
表 4 配合比及試驗(yàn)結(jié)果
圖 2 目標(biāo)孔隙率對(duì)透水混凝土性能的影響
3.2 水灰比對(duì)透水混凝土性能的影響
選取目標(biāo)孔隙率 20%,選擇不同水灰比進(jìn)行試驗(yàn),得到透水混凝土性能結(jié)果如表 5 和圖 3 所示??梢钥闯?,隨著水灰比的增大,抗壓強(qiáng)度先增大后減小,透水系數(shù)則逐漸減小。水灰比較小時(shí),透水混凝土?xí)蚋捎捕鴶嚢璨痪鶆?,骨料表面包裹不完全,降低了顆粒間的粘結(jié)[7],也相應(yīng)增加了骨料間的孔隙,這樣影響了強(qiáng)度的提高,卻有利于透水性能;而水灰比較大時(shí),透水混凝土的和易性比較好,水泥漿量過(guò)多,多出的水泥漿有可能填堵孔隙,這樣對(duì)強(qiáng)度和透水性能都有不利影響[6]。因此,應(yīng)選擇最優(yōu)水灰比,以保證透水混凝土性能。
表 5 配合比及試驗(yàn)結(jié)果
圖 3 水灰比對(duì)透水混凝土性能影響
3.3 砂率對(duì)透水混凝土性能的影響
選取目標(biāo)孔隙率 20%,水灰比 0.28,通過(guò)調(diào)整砂率得到砂率對(duì)透水混凝土性能影響,試驗(yàn)結(jié)果如表 6 和圖 4 所示。隨著砂率的增加,透水混凝土的強(qiáng)度逐漸增加,透水系數(shù)則逐漸降低。這是由于細(xì)骨料增加了粗骨料之間的接觸點(diǎn)與包裹在骨料外的砂漿厚度,增強(qiáng)了骨料間的粘結(jié)力,使內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加密實(shí),提高了強(qiáng)度[3],但是細(xì)骨料不能加入過(guò)多,若超過(guò)一定范圍,內(nèi)部結(jié)構(gòu)將變得密實(shí),對(duì)透水性能影響不利[8]。
表 6 配合比及試驗(yàn)結(jié)果
圖 4 砂率對(duì)透水混凝土性能影響
3.4 摻合料對(duì)透水混凝土性能的影響
選取目標(biāo)孔隙率 20%,水灰比 0.28,砂率 5%,因?qū)ν杆炷翉?qiáng)度要求較高,試驗(yàn)選擇透水混凝土增強(qiáng)劑作為摻合料,通過(guò)調(diào)整摻量研究對(duì)透水混凝土性能的影響,試驗(yàn)結(jié)果如表 7 和圖 5 所示。由試驗(yàn)結(jié)果可知,隨著增強(qiáng)劑摻量增加,抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)都是先增后減。當(dāng)增強(qiáng)劑摻量超過(guò)2.5% 時(shí),強(qiáng)度變化趨勢(shì)較為平緩;透水系數(shù)雖然也是先增后減,但總體相差不大,可能是由于增強(qiáng)劑摻量比較少,對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響較小。
圖 5 摻合料對(duì)透水混凝土性能影響
表 7 配合比及試驗(yàn)結(jié)果
4 結(jié)語(yǔ)
(1)透水混凝土的透氣、透水性能良好,是海綿城市建設(shè)的重要組成部分,作為環(huán)境友好型建筑材料具有廣闊的應(yīng)用前景。
(2)設(shè)計(jì)透水混凝土配合比時(shí),應(yīng)采用以目標(biāo)孔隙率為指標(biāo)的絕對(duì)體積法,以便能較好的控制透水性能,同時(shí)調(diào)整水灰比、砂率、摻合料摻量等因素,得到最佳配合比,制備出透水性能良好且強(qiáng)度較高的透水混凝土,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
(3)從上述研究可以看出,影響透水混凝土性能的因素很多,本文僅研究了配合比設(shè)計(jì)時(shí)幾個(gè)主要的因素,其他還有骨料級(jí)配、原料種類、攪拌方式、成型方式、養(yǎng)護(hù)方式等,都會(huì)對(duì)透水混凝土性能有一定的影響,雖然影響程度各不相同,但在制備透水混凝土?xí)r,尤其是制備強(qiáng)度較高的透水混凝土?xí)r,應(yīng)充分考慮。
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