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      透水混凝土的配制及市場(chǎng)應(yīng)用分析

      2016-07-08 22:23:34何祥清
      關(guān)鍵詞:配置市場(chǎng)應(yīng)用

      何祥清

      摘 要:文章首先概述了透水混凝土的定義、分類,之后分析了透水混凝土試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法,最后探討了透水混凝土的各種應(yīng)用,以供參考和借鑒。

      關(guān)鍵詞:透水混凝土;配置;市場(chǎng);應(yīng)用

      中圖分類號(hào): TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1673-1069(2016)20-64-2

      0 引言

      透水混凝土顧名思義就是具有較強(qiáng)透水性能的混凝土,其由骨料、水泥和水拌制而成,具有連續(xù)孔徑,強(qiáng)度不大等特點(diǎn),是一種新型的綠色環(huán)保材料,目前已廣泛應(yīng)用于無(wú)需高強(qiáng)度地面的場(chǎng)所中。為了進(jìn)一步動(dòng)透水混凝土的發(fā)展,還需對(duì)其配制和市場(chǎng)應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

      1 透水混凝土的分類

      1.1 水泥透水性混凝土

      水泥透水性混凝土主要是由水泥、水、粗骨料拌制而成,其水灰比為0.25-0.40,孔隙率為15%-30%。其中水泥一般選用42.5及以上的硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥;水通常是選用當(dāng)?shù)氐淖詠硭淮止橇弦话氵x用單粒級(jí)或間斷粒級(jí)。水泥透水混凝土成型一般采用壓力成型法,不能采用震動(dòng)臺(tái)震動(dòng)成型,防止水泥漿沉降,導(dǎo)致試塊封底現(xiàn)象,無(wú)法發(fā)揮出其良好的透水效果。因此,在施工過程中要嚴(yán)格區(qū)分透水混凝土與普通混凝土。

      1.2 高分子透水性混凝土

      高分子透水混凝土是由高分子作為膠凝材料,主要分為2種類型:一是瀝青透水性混凝土,其是由瀝青、單粒級(jí)或間斷粒級(jí)的粗骨料和水拌合而成的。由瀝青這種有機(jī)膠凝材料組成的混凝土,對(duì)氣候的適應(yīng)性較差,在大氣的影響下極易發(fā)生老化現(xiàn)象,瀝青混凝土在遇到高溫時(shí)會(huì)變軟,最終將降低混凝土的強(qiáng)度和透水性。二是樹脂透水性混凝土,該類型混凝土由高分子樹脂作為膠凝材料配制而成,其具有較強(qiáng)的耐水耐磨性,但其成本高且容易老化。

      1.3 燒結(jié)透水性制品

      燒結(jié)透水性制品是由瓷磚、長(zhǎng)石、高嶺土、豁土等礦物細(xì)料與漿體拌合后經(jīng)壓制成坯體,再經(jīng)高溫鍛燒而成的一種多孔結(jié)構(gòu)的塊體,該類型混凝土具有較好的強(qiáng)度、耐磨性及耐久性。但其制作成本較高,只適用于小面積的必須場(chǎng)所。

      2 試驗(yàn)原材料和試驗(yàn)方法

      2.1 試驗(yàn)原材料選擇及其性能

      2.1.1 水泥

      一般透水混凝土是由水泥槳體包裹粗骨料而成的非封閉的結(jié)構(gòu)。據(jù)透水混凝土破壞特征試驗(yàn)分析數(shù)據(jù)顯示,透水混凝土最易被破壞的界面是強(qiáng)度等級(jí)較低的水泥與粗骨料的粘結(jié)界面。由于混凝土的強(qiáng)度低于骨料強(qiáng)度,所以試驗(yàn)中試塊的結(jié)構(gòu)破壞一般產(chǎn)生在骨料界面間的水泥石層中。因此,水泥的活性、品種及質(zhì)量是透水混凝土強(qiáng)度的決定性因素。所以制作透水混凝土?xí)r要選用強(qiáng)度≥42.5MPa、低混合材料摻量的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,最佳的水泥用量是水泥漿正好能夠均勻的包裹住骨料的表面。

      2.1.2 骨料

      透水混凝土的骨料級(jí)配具有特殊性,特別是采用間斷級(jí)配或單一級(jí)配骨料,堆積的骨料含有大量的孔隙,進(jìn)而增強(qiáng)了混凝土的透水性。透水混凝土的骨料可以選用普通砂、碎石、浮石、陶粒等,甚至可用廢棄建筑物的碎磚、混凝土等。主要分為普通骨料,例如砍碎石;特種骨料,例如人造骨料、天然骨料等。骨料粒徑的選取對(duì)透水混凝土的結(jié)構(gòu)厚度和強(qiáng)度有著直接的影響,一般情況下骨料粒徑>20mm的骨料應(yīng)控制在5%以內(nèi),最大粒徑應(yīng)≤25mm。試驗(yàn)研究表明,骨料粒徑越小,其堆積表面積就會(huì)越大,也會(huì)增加顆粒間的接觸面及粘結(jié)力,進(jìn)而提高混凝土的強(qiáng)度。

      2.1.3 礦物摻合料

      在透水混凝土中添加礦物摻合料,主要是調(diào)節(jié)拌合的混凝土的各種性能,以增強(qiáng)混凝土的力學(xué)性能、耐久性等。透水混凝土對(duì)不同礦物摻合料的摻量有不同的標(biāo)準(zhǔn),例如礦渣、粉煤灰、硅灰,需要滿足相應(yīng)規(guī)范以及試驗(yàn)要求才能在透水混凝土中使用。硅灰是常見的礦物摻合料,但混凝土拌合物的流動(dòng)性會(huì)受硅灰的影響,因此,會(huì)添加適量的減水劑,使硅灰充分的分散在水泥漿體中,降低硅灰的不利影響。另外,在混凝土大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)會(huì)用粉煤灰代替價(jià)格較高的硅灰。

      2.1.4 外加劑

      外加劑包括增強(qiáng)劑、減水劑、著色劑等,其中增強(qiáng)劑主要是用于增加混凝土的強(qiáng)度;減水劑是提高混凝土拌合時(shí)的和易性,增加水化效率,減少混凝土配制時(shí)水及水泥的使用量;著色劑是增加混凝土色彩,制成彩色的混凝土磚等,提高其視覺效果以及美化環(huán)境。

      2.2 試件成型

      2.2.1 攪拌工藝

      攪拌工藝包括一次投料法和二次投料法,其中一次投料法的施工流程是首先按試驗(yàn)計(jì)算出的配合比數(shù)據(jù)稱量好相應(yīng)的材料,之后將材料除水投入攪拌機(jī)中,經(jīng)1分鐘的攪拌后將稱好的水分次、間隔倒入攪拌機(jī)中攪拌,控制攪拌時(shí)間總和在2min-5min內(nèi);二次投料法,其施工流程首先也是按配合比參數(shù)稱量好材料,之后將稱量好的粗骨料及一半的水加入到攪拌機(jī)中攪拌,0.5min后再加入水泥、粉煤灰、減水劑等材料進(jìn)行攪拌,之后再加入剩下的水,經(jīng)50s攪拌后暫停。

      2.2.2 成型工藝制作

      試樣使用規(guī)格為100mm*100mm*100mm的鋼模以及塑料模型標(biāo)準(zhǔn)工程模具。經(jīng)攪拌后混凝土分兩次裝進(jìn)模型,并且每次都用一定尺寸的鋼管輕輕插搗拌合物,提高混凝土拌合物堆積的緊密性。

      2.3 性能測(cè)試

      2.3.1 強(qiáng)度測(cè)試

      依據(jù)GB50010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定的混凝土強(qiáng)度,采用受力面積為100mm*100mm的試塊,利用液壓式萬(wàn)能壓力機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。該試塊的荷載增加速度:混凝土強(qiáng)度等級(jí)

      2.3.2 透水性測(cè)試

      透水系數(shù)采用簡(jiǎn)便的測(cè)定設(shè)備(詳見圖1)。用蠟或橡皮泥將試件的四周封好后放入容器,將試塊與容器之間的縫隙用橡皮泥或蠟填滿,之后注水,使水超過160mm刻度,水會(huì)通過試件下流,當(dāng)液面恰好到達(dá)160毫米時(shí)開始計(jì)時(shí),記為t0;到140mm時(shí)記為t1,直至水滲完記為t2。計(jì)算公式為:

      T1=(160-140)/t1 (mm/s)

      T2=160/t2 (mm/s)

      透水系數(shù)分為2種,即變水位系數(shù)和定水位透水系數(shù),其中T1為平均在150mm時(shí)的定水位透水系數(shù);T2為水位從160mm到零過程中的平均透水系數(shù)。

      3 透水混凝土的市場(chǎng)應(yīng)用分析

      由于透水性混凝土的強(qiáng)度較低,所以適用于強(qiáng)度要求較低,但排水性要求較高的場(chǎng)所,例如人行道、室外停車場(chǎng)、公園道路等。市場(chǎng)上多種類型的透水性混凝土制品對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)所如表1所示:

      目前,城市建設(shè)中應(yīng)用透水性混凝土,主要是透水混凝土能將表面的水分滲透或就近滲透到土壤中,達(dá)到保護(hù)區(qū)域地下水位保持均衡、凈化水質(zhì)、降低城市排水系統(tǒng)的負(fù)荷的目的??偟膩砜矗杆曰炷辆哂幸韵掠猛荆阂皇潜Wo(hù)水資源和環(huán)境;二是及時(shí)滲透排放降雨及凈化水質(zhì),避免城市出現(xiàn)內(nèi)澇;三是加大路面的摩擦力及吸聲性,控制行車安全以及路面噪聲。

      4 結(jié)束語(yǔ)

      通過上述內(nèi)容,我們?cè)敿?xì)了解了透水混凝土材料的配制、配合比計(jì)算方法、強(qiáng)度及透水系數(shù)等內(nèi)容,但透水混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)雜,本文篇幅有限,許多內(nèi)容還需更加深入的研究,希望同行專家批評(píng)指正。

      參 考 文 獻(xiàn)

      [1] 胡倫堅(jiān).《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》CJJ/T135-2009編制與研究[J].施工技術(shù),2010,04:1-3+17.

      [2] 張永科,黨鑫,馬元杰.以工業(yè)固廢為主材料的一種環(huán)保型透水混凝土研發(fā)[J].科技視界,2015,27:54+19.

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