解析透水性混凝土路面材料的制备与性能
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《水泥基复合材料透水混凝土路面试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快,城市热岛效应、地表水污染和雨水资源浪费等问题日益突出。
透水混凝土作为一种新型的环保建材,其具有优良的透水性能和良好的力学性能,已被广泛应用于道路铺设中。
而水泥基复合材料以其优良的工程性质在各类工程建设中占有着重要地位。
本研究对水泥基复合材料透水混凝土路面进行了深入的试验研究,以期通过探究其物理和力学性能,为实际应用提供理论依据。
二、试验材料与方法1. 试验材料本试验采用水泥、骨料、透水剂等为主要原材料,制备透水混凝土。
其中,水泥选用普通硅酸盐水泥,骨料选用天然碎石骨料,透水剂选用具有良好透水性能的添加剂。
2. 试验方法(1)配合比设计:根据设计要求,确定水泥、骨料、透水剂等原材料的配合比。
(2)试件制备:按照确定的配合比,将原材料混合均匀,制备成试件。
(3)性能测试:对制备好的试件进行透水性能、抗压强度、抗折强度等性能测试。
三、试验结果与分析1. 透水性能测试结果透水性能是透水混凝土的重要性能之一。
本试验通过测定试件的透水系数来评价其透水性能。
试验结果表明,随着透水剂掺量的增加,透水混凝土的透水系数逐渐增大。
当透水剂掺量达到一定值时,透水系数达到最大值,之后随着掺量的继续增加,透水系数有所降低。
这表明适量的透水剂掺量可以有效地提高透水混凝土的透水性能。
2. 力学性能测试结果(1)抗压强度:本试验对试件进行了抗压强度测试。
结果表明,随着透水剂掺量的增加,试件的抗压强度先增大后减小。
在适当的透水剂掺量下,试件的抗压强度达到最大值。
(2)抗折强度:对试件进行抗折强度测试,结果表明,透水混凝土的抗折强度随透水剂掺量的增加呈现出先增加后减小的趋势。
这与抗压强度的变化趋势相似。
四、讨论根据试验结果,可以得出以下结论:适量的透水剂掺量可以有效地提高透水混凝土的透水性能和力学性能。
这主要是由于透水剂能够改善混凝土内部的孔隙结构,提高混凝土的渗透性,同时还能提高混凝土的密实度和强度。
无砂大孔透水混凝土的制备与性能研究摘要:通过实验确定各种因素(集灰比、集料粒径、水灰比、外加剂及其掺量、成型方法)对透水混凝土的影响,认识它们之间的相互作用情况,并综合各影响因素确定最佳的实验方案。
关键词:透水混凝土;强度;透水性;多孔Abstract: through the experiment to determine various factors (set ash aggregate size than,, water cement ratio, and its content of admixture shaping method) of permeable concrete influence, understanding the interaction between them, and the comprehensive factors determine the best experiment scheme.Keywords: permeable concrete; Strength; Water permeability; porous 中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1 透水混凝土的特点及其研究意义透水混凝土通常定义为一种含有较多粗集料、微量或无细集料且无足量水泥的混凝土材料。
通过配合比设计满足具有适当强度、高透水性、无析离等工程需求,主要可以作为无需压密的回填材料或水工材料,抗压强度约在 1.5 MPa~14 MPa之间[1,2]。
与一般混凝土相比,具有如下特点:1)透水混凝土比重一般约在1 400 kg/m3~1900 kg/m3之间;2)热传导系数小;3)水的毛细现象不显著;4)水泥用量少;5)成型时侧压力小,可使用各种轻型模板;6)表面存在蜂窝状孔洞,表面抹平施工方便;7)可以防止雨天路面集水和夜间反光,增加行走舒适性和安全性,同时减轻降雨季节道路排水系统负担;8)可以吸收车辆行走产生的噪音,有利于创造安静舒适的交通环境;9)可以补充城市地下水资源,保护土壤温度,改善城市地表植物和土壤生物的生存条件,有利于生态平衡;10)可以增加城市可透水透气面积,调节城市气候,降低地表温度,缓解城市“热岛”现象[3~5]。
关于透水混凝土技术性能探讨摘要:工程项目整体规划建设过程中会在其中使用透水混凝土,并在考虑工程项目实际建设情况的同时优化透水混凝土技术性能,突出透水混凝土的性能优势,为透水混凝土在实际施工中提供有力指导。
本文将针对透水混凝土加以分析,从某项公路工程实例入手了解透水混凝土的原材料,了解透水混凝土的技术性能,根据透水混凝土各方面技术性能做出优化调整工作,这对于保障公路工程整体施工质量和结构稳定性有重要作用。
关键词:透水混凝土;原材料;技术性能引言透水混凝土调配时需要按照各项技术性能要求对原材料的性能和调配成分做出合理调整,将透水混凝土各方面优良性能有效表现出来,使得透水混凝土的应用可以满足工程项目整体规划建设要求,这对于提升公路工程整体建设质量和实际规划效果有着重要作用。
加强透水混凝土技术性能的研究力度,增强施工人员对透水混凝土技术性能和实际应用情况的掌握力度,使得透水混凝土技术性能与公路工程整体施工特点达到相互契合的状态。
1工程概况天津地区某高速公路项目是当地重要交通设施,全长为162.3km,宽度为26m,为双向四车道,设计速度为99km/h左右,荷载等级为:挂车-120级;汽车-20级。
在公路工程施工过程中还会在其中应用透水混凝土,这就应保证透水混凝土原材料配比和技术性能等方面达到合理状态,加强透水混凝土技术性能研究力度,为透水混凝土性能优化调整提供合理参考依据。
2透水混凝土的原材料上述公路工程案例中应用的透水混凝土是由42.5级普通硅酸盐水泥、粒径为2.55~4.75mm的黑色玄武岩碎石集料、萘系高效减水剂、硅灰增强材料和自来水调配而成的。
在进行公路工程施工前期就应结合实际施工情况和相关要求对透水混凝土中的原材料展开合理调配,遵循修正系数要求对碎石值做出相应调整[1]。
在透水混凝土调配过程中就应做好单位体积水泥用量计算和实际设计工作,实现透水混凝土目标孔隙率提升的目标。
在透水混凝土调配过程中需要保证水灰比保持在0.32,保证透水混凝土配合比达到合理状态,发挥透水混凝土在公路工程施工中的作用,针对解决透水混凝土在实际应用过程中面临的问题。
透水混凝土的主要性能及其影响因素综述透水混凝土的主要性能及其影响因素综述摘要:当前是一个生态经济的时代,工程建设发展要与时俱进,跟上时代前进的脚步。
透水混凝土作为一种生态环境友好型混凝土,其不仅能够有效降低对地球生态环境的负荷,还能够保障与生态系统的和谐共生,推动社会经济与绿色生态环境的共同发展进步。
透水混凝土最为显著的特点就是其透水性和透气性,施工人员将其合理应用在道路铺设作业上,能够最大化增强城市道路地面的透水性,从而为广大行人和车辆提供安全舒适的道路环境,有效调节现代城市空气中的温度和湿度,同时还能够起到保护城市地下水资源的作用。
为了有效解决透水混凝土低强度的问题,施工技术人员要充分掌握影响其强度的因素,通过科学配比透水混凝土材料,优化调整施工措施,从而有效提高混凝土强度。
关键词:透水混凝土;主要性能;影响因素1透水混凝土的主要类型在当前混凝土市场上,存在着多种多样的混凝土类型。
例如,根据透水混凝土的颜色,可以将其分为以下三种混凝土。
1)普通素色透水混凝土:该种混凝土为普通水泥本色的透水混凝土,在生产加工过程中未加入任何颜料;2)标准色透水混凝土:该种混凝土的构成包括了普通水泥本色以及掺加的无机耐候颜料,其色彩较为一般;3)艳丽色透水混凝土:对于该种混凝土的生产加工,需要工作人员掌握先进的施工工艺方法,以高要求的水泥掺加添加剂以及无机耐候颜料,这样才能够生产出颜色艳丽的透水混凝土。
如果是按照施工工艺进行分类,可以将透水混凝土分为以下三种:1)组合纸膜工艺的透水混凝土:该种混凝土主要由彩色混凝土的压模工艺和透水混凝土之间组合而成的新型混凝土;2)组合压模工艺的透水混凝土:该种混凝土的构成主要涵盖了彩色混凝土压模工艺以及透水混凝土;3)组合喷涂工艺的透水混凝土:在加工该种混凝土过程中,工作人员需要使用彩色混凝土喷涂工艺,投入使用透水混凝土。
现场施工人员要想最大化发挥出上述各种类型透水混凝土的作用,就必须根据不同工程项目的地质环境、承载要求以及施工条件,有针对性的进行设计应用。
环氧树脂微孔透水材料的制备和性能初步研究根据已有透水材料的共同特点,以细砂密集堆积体为基质,环氧树脂为胶结料,制备出一种微孔透水性材料。
其力学性能能满足普通人行道的铺筑要求:同时,相比于普通大孔隙透水混凝土,在透水结构上有一定程度的优化。
O前言在现代化城市的建设过程中,大量水泥混凝士、沥青混凝土等不透水路面,虽然改善了交通和道路的状况,但这些不透水路面也引起或加剧了城市生态环境问题的发生和发展。
为了缓解这些现象并进一步改善人们的出行条件,国内外有关人士积极地研究开发各种类型的透水性路面材料,并应用于人行道、公共广场、露天停车场等地面铺装。
其中,应用最广泛、研究较为深入的主要是大孔隙水泥透水混凝土与沥青透水混凝土。
它们的浇筑工艺简单、成本低,但是透水通道——骨料堆积成的大孔隙易被外界灰尘之类的微小颗粒堵塞,需用高压水冲洗或真空泵吸尘,使得维护成本很高。
也有许多透水材料孔隙细小,结构致密,耐磨性好,如烧结陶瓷透水砖,但它们的生产工艺复杂,成本很高,仅用在一些高档地段,而且在陶瓷透水砖的制作中需高温烧结,消耗大量能源。
因此国内外专家学者正努力研究开发兼具上述两大类优点的新型透水材料。
本研究即是在此方向上所作的一个尝试。
1微孔透水材料的制备1.1试验设计普通的水泥透水混凝土、沥青透水混凝土、烧结陶瓷透水砖等均具有如下的特点。
(1)具有很大的连通孔隙率,多数材料的孔隙率都在15%~30%。
(2)胶结料本体强度高、用量少,同时,胶结料的用量对材料的透水性能和力学性能影响很大,胶结料用量增大,材料力学强度提高,但透水性降低;相反,胶结料用量减少,材料透水性提高,但强度降低。
(3)骨料采用间断级配,且骨料的粒径对材料透水性能和力学强度有重要影响,随骨料粒径增大,材料力学强度降低,但透水性能提高;骨料粒径减小,材料力学强度提高。
本试验采用细小的骨料和本体强度高的胶结料来制备透水材料,在保证一定强度及透水性能的前提下,尽量减少胶结料的用量。
道路透水混凝土材料的影响因素及力学性能的现代研究作者:聂俊来源:《科学与信息化》2018年第01期摘要透水混凝土可属于绿色环保材料,是由骨料、水泥和水拌制而成的一种具有连续孔径的混凝土。
它既有一定的强度又有一定的透水性,在保证透水混凝土透水性的同时又要兼顾其强度,因此其强度不是很大,目前,国内的透水性混凝土多用于人行道、自行车道、室外停车场等不需要高强度地面的场所。
所以为了更好地推动透水性混凝土这种新型材料的发展,还需要对其进行深入的研究。
本文通过试验,分析材料用量、砂率对透水混凝土力学性能的影响。
关键词透水混凝土;砂率;骨料粒径;水灰比;力学性能1 原材料与试验方法1.1 原材料水泥:采用三峡牌P.O42.5普通硅酸盐水泥。
集料:粗骨料采用2.5mm~4.5mm和4.5mm~8.5mm的碎石,细骨料采用普通中砂。
外加剂:萘系高效减水剂粉剂。
1.2 试验方法①配合比设计。
配合比设计的原则是将骨料颗粒表面用一层薄水泥浆包裹,并将骨料颗粒互相黏结起来,形成一个整体,具有一定的强度,而不需要将骨料之间的孔隙填充密实。
1m3透水混凝土的质量应为骨料的紧密堆积密度和单位立方米水泥用量及水用量之和,大约在1700kg~2000kg的范围内。
②透水系数测试方法。
测试透水系数步骤如下:首先在圆柱形(11cm)筒内成型20cm厚的试件,标养条件养护;然后取出试件,在进行测试之前,用橡皮泥密封试件与透水仪之间的接缝;最后记录时间,向透水仪中加水至一定高度后停止加水,从距试件上表面160mm起计时,直至0为止。
透水系数的计算公式如下:V=H/Δt。
其中,V为透水系数,mm/s;H为水位下降高度,取160mm;Δt为水位从160mm高度降至0的时间,s。
③孔隙率测试方法。
孔隙率是材料自然体积内孔隙体积所占的比例,试验中用排水法测定[1]。
2 试验结果与分析2.1 水灰比对透水混凝土性能的影响采用42.5级普通硅酸盐水泥,砂率为3.5%进行试验。
高强透水混凝土的配合比设计与性能研究摘要高透水混凝土是一种生态环保混凝土,是经过特殊工艺制成的具有连续孔隙的混凝土,既有一定的强度,又有一定的透气透水性。
透水混凝土又称多孔混凝土,无砂混凝土,透水地坪。
是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土,它不含细骨料。
透水混凝土由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点。
我们对其配合比设计实验和性能进行了系统的研究,通过对原材料对水泥、骨料、减水剂(PC)、纤维的选择,采用体积法设置配合比,检测不同水灰比对透水混凝土的性能影响和不同粒径的骨料对透水混凝土的性能影响,时检测抗折、抗压强度和孔隙率。
关键词:透水混凝土;配合比;性能;抗压强度;透水率一.研究的背景及意义随着城市化和工业化进程的加快,高楼大厦林立,人口高度集中,污染急剧增加,生态破坏严重。
所以人们的环保意识增强,保护地球环境,维持生态平衡,寻求与自然的和谐发展,走可持续发展的道路成为人们共同关心的问题。
目前,我国城市化建设步伐加快,如何在城市中实现环境保护与经济,社会的和谐发展正引起人们的重视。
在城市化建设中,现代化城市的地表逐步被建筑物和混凝土等阻水材料硬化覆盖形成了生态学上的“人造沙漠",便捷的交通设施,铺设平整的道路在给人们的出行带来极大方便的同时,这些不透水的路面也给城市的生态环境带来极大的负面影响。
首先,传统的地面铺装强调的是地面的坚固耐用及使用性,但此种路面铺装的透水性却将宝贵的自然降水完全与下层土壤及地下水阻断,降水大部分通过城市排水系统管网排入江河湖海等地表水源中,加之城市地下水的过量抽取,导致城市地下水位越来越低,形成了地质学.上的“漏斗型”地下水位,引发地面下降,沿海地区还会导致海水倒灌,这就严重影响了雨水的有效利用;其次由于这种表面致密的地面铺装不利于缓解城市的噪音污染,这些噪音主要是来自路面交通产生的噪音,同时在雨天由于不能及时排水,造成路面积水,使雨天行车产生“漂滑”、“吃溅”、“夜间眩光”等现象,给行人出行和车辆行驶带来不便;另外这种不透水的铺装与周围城市建筑共同作用,会增加城市的“热岛效应"。
透水混凝土制作方法一、引言透水混凝土是一种具有透水性能的混凝土,常用于城市道路、广场、停车场、人行道、自行车道等公共场所,可以有效地解决城市地表径流问题。
透水混凝土的制作方法是关键,本文将详细介绍透水混凝土的制作方法。
二、透水混凝土的特点透水混凝土是一种具有透水性能的混凝土,具有以下特点:1. 透水性能好:透水混凝土的透水系数高,可以达到200mm/h以上。
2. 耐久性好:透水混凝土的强度和耐久性与普通混凝土相当,且具有良好的抗冻性。
3. 环保性好:透水混凝土可以有效地减少城市地表径流,改善城市生态环境。
4. 施工简便:透水混凝土的施工方法与普通混凝土相同,施工周期短,可降低施工成本。
三、透水混凝土的制作方法透水混凝土的制作方法与普通混凝土相似,主要包括原材料的选用、配合比设计、混合过程和养护过程。
1. 原材料的选用透水混凝土的原材料包括水泥、骨料、细集料、矿物粉、外加剂等。
其中,骨料和细集料的粒径要求较小,以便增加混凝土的透水性能。
矿物粉可以增加混凝土的粘结性,提高混凝土的强度和耐久性。
外加剂可以改善混凝土的工作性能和透水性能。
2. 配合比设计透水混凝土的配合比设计要考虑到混凝土的透水性能和强度。
一般情况下,透水混凝土的水胶比比普通混凝土低,以便减少混凝土的孔隙度,提高透水性能。
同时,配合比中的矿物粉和外加剂的掺量也需要进行适当的调整,以便提高混凝土的强度和耐久性。
3. 混合过程透水混凝土的混合过程与普通混凝土相同,包括干拌、湿拌和搅拌等过程。
其中,干拌是将水泥、骨料、细集料、矿物粉和外加剂等干混均匀。
湿拌是将混合后的干料与适量的水进行混合。
搅拌是将混合后的混凝土放入搅拌机中进行搅拌,直至混凝土均匀。
4. 养护过程透水混凝土的养护过程与普通混凝土相同,包括初养护和正常养护。
初养护是指混凝土浇筑后,尽快进行养护,以便保证混凝土的强度和耐久性。
正常养护是指混凝土在使用期间的养护,以便保证混凝土的透水性能和耐久性。
在工程路面中C30透水混凝土的配合比设计及施工应用传统透水混凝土抗压强度一般在C25以下,主要还是被用于人行步道、体育休闲场馆、园林路等承载非机动车辆或轻型机动车辆的场所。
与南方城市相比,北京地区透水混凝土用量少,设计需求抗压强度低,施工水平参差不齐,易在施工过程中堵塞孔隙造成透水性较差。
近年来由于地下水的超量开采,北京原地面沉降呈快速增加趋势,透水路面正是这样一种能够将雨水收集利用,或将雨水回渗地下,维持水资源生态平衡的环境友好型材料。
透水混凝土路面有良好的渗水性及保湿性,透水性铺装地面以下的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护,因而很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念[1]。
用透水性铺装代替不透水铺装可以有效缓解城市不透水硬化地面对于城市水资源的负面影响。
结合当前透水混凝土的市场需求,本文主要结合实际工程进行研究,形成一套符合工程要求的配合比及施工应用方法,为今后企业生产透水混凝土提供参考。
1工程概况北京某重点工程,总建设用地面积108633.561m2,主要包括主楼、配套管理用房、观景广场及门卫房。
其中配套管理房周边及广场西侧路面均为透水路面,面积约8000m2。
该工程对透水混凝土路面设计要求为透水层厚度为150mm,透水混凝土设计强度为C30,表观平整,透水系数≥1mm/s。
2配合比设计本文采用填充理论和体积法,以实际工程为基础,开展C30透水混凝土配合比设计。
根据项目设计要求和DB11/T 775—2010《透水混凝土路面技术规程》有关规定,建议施工方将厚度150mm的路面分为两层,透水结构层为100mm,透水面层50mm,分两道工序进行摊铺施工。
首先要结合实际生产确定原材料,通过多组试验,研究配合比中各参数变化对透水混凝土强度及透水系数的影响,最后针对该工程要求进行最终的配合比设计和计算。
3原材料及其对透水混凝土性能的影响水泥:选用质量稳定、强度较高的北京金隅北水P·O 42.5水泥,其物理力学性能见表1。
透水混凝土材料研究原理透水混凝土,又称透水砖或渗透砖,是一种能够有效减缓城市内涝和水污染问题的新型建材。
其主要特点是具有良好的透水性能,能够有效地促进水的渗透和自然排放,从而达到减缓城市内涝和改善水质的目的。
本文将从透水混凝土的材料成分、制备工艺、透水性能和应用前景等方面进行详细阐述。
一、材料成分透水混凝土的材料成分与普通混凝土差异较大,主要由水泥、砂子、石子和透水剂等组成。
其中,透水剂是透水混凝土的重要组成部分,其作用是在混凝土中形成一种具有透水性的微孔结构,从而实现透水效果。
透水剂的种类较多,常见的有无机透水剂、有机透水剂和聚合物透水剂等。
无机透水剂主要由硅酸盐、酸化钙、氧化铝等材料组成,其透水效果较好,但使用成本较高;有机透水剂主要由聚酰胺、聚酰胺-尿素等材料组成,其透水效果较弱,但使用成本较低;而聚合物透水剂则是一种新型的透水剂,具有透水性好、强度高、使用方便等优点,成为透水混凝土制备的重要材料。
二、制备工艺透水混凝土的制备过程与普通混凝土有所不同,主要分为干拌法和湿拌法两种。
干拌法主要是将透水剂和混凝土配合后进行干拌,然后再加入水进行搅拌,最后制成透水混凝土。
湿拌法则是将透水剂与混凝土一同加入水中进行搅拌,最后制成透水混凝土。
两种制备方法各有优缺点,干拌法制备成本低、适用范围广,但混凝土强度较低;湿拌法制备成本高、适用范围窄,但混凝土强度较高。
需要根据实际需求选择合适的制备方法。
三、透水性能透水混凝土的透水性能是其最为重要的特点之一,其透水性能主要取决于透水剂的种类和混凝土的孔隙结构。
透水混凝土的孔隙结构主要分为微孔、介孔和大孔三种,其中微孔结构是其透水性能的核心。
微孔结构具有较高的孔隙度和较小的孔径,能够有效拦截雨水中的颗粒物,从而减少对下水道的污染,同时也能够促进土壤水分的渗透和保持水分循环,实现城市水资源的合理利用。
四、应用前景透水混凝土具有良好的透水性能和环保性能,可以有效减缓城市内涝和水污染问题,被广泛应用于城市道路、广场、停车场、园林绿化和居民小区等场所。
透水混凝土地坪配合比设计及性能研究摘要:通过四因素三水平正交试验研究了骨料粒径、集料胶凝材料比、水胶比、水泥用量四个因素对透水混凝土性能的影响。
结果分析,影响透水混凝土性能的因素依次为骨料粒径、水泥用量、集料胶凝材料比、水胶比。
关键词:透水;混凝土;孔隙率;骨料粒径前言透水混凝土是新型生态环保型建筑材料,是由水、水泥、粗骨料组成的,采用单粒级粗骨料作为骨架,水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面,作为骨料颗粒之间的胶结层,骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成多孔的堆积结构,因此混凝土内部存在着大量的连通孔隙。
在雨天或路面积水时,水能沿这些贯通的孔隙通道顺利渗入地下,具有良好的透水性和透气性,是海绵城市建设透水铺装的重要材料,具有促进水循环,改善城市内涝的作用。
一、试验方案及原材料透水性混凝土受力时通过骨料间的胶结点传递力的作用,由于骨料本身的强度较高,水泥凝胶层很薄,水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小,其破坏特征是骨料颗粒间的连接点处被破坏。
试验采用体积法,综合考虑设计孔隙率、骨料粒径级配、水胶比、成型方式等对体积法的影响,对透水性能、抗压强度伴随着相关数据的改变而改变的规律探讨与分析。
1.1试验原材料1.1.1水泥:采用扬子P.O42.5级水泥,表1为水泥技术性能指标。
表1 水泥技术性能指标1.1.5生产用水:采用普通自来水。
1.1.6外加剂:采用江苏博特新材料有限公司JM-PCA高效减水剂。
固含量18%,减水率20%,掺量0.4%。
1.2试验方法将集料和胶结材料搅拌约1min,然后加人拌和水混合搅拌约2min,全部搅拌过程约需要3min;出料后装入尺寸150mm×150mm×150mm试模中,使用平板式震动器成型。
成型后用盖上湿布,在室内温度为(20±2)℃,相对湿度>50%的条件下,将试件静放48h,然后进行拆模、编号,在相对湿度>90%,温度(20±2)℃的标准养护室中进行试件的养护。
透水水泥混凝土性能及专用添加剂分析摘要:目前,我国将透水水泥混凝土普遍地用于步行街、人行道、公园小区道路、轻量级道路、各类体育场地、大型广场、停车场以及地下建筑工程路段等范围中,并将其用于构筑护岸、堤坝以及高速公路的路肩护坡等,切实地解决了城市现代化进程中的各种难题。
基于此,本文将分析研究透水水泥混凝土性能及专用添加剂,以利于其后续应用。
关键词:透水混凝土;添加剂;增强剂;研究1.引言近些年来,伴随着国家的发展,我国已经越发注重城市生态环境保护,并为此大力发展海绵城市。
透水混凝土是一种特定级配的、按照一定的比例来形成的多种成分混合的多孔混凝土,其由特制工艺制成,并具有很多连续性的孔隙,具有生态环保的特点。
透水水泥混凝土具备了透气、透水、可减少扬尘问题及改善城市的地表土壤的生态环境、净化水体、吸声降噪等特点,能够提升项目设计效果。
2.透水水泥混凝土的特点同普通的混凝土相比,透水混凝土属于骨架结合空隙的结构,其以单粒级粗集料来当做骨料,并把其表面浆体的薄层(包裹于粗集料颗粒表面)作为粘结层,继而让粗集料颗粒能够互相地结合起来,并形成一个统一的整体。
透水水泥混凝土尽管有很强的透水性能,但是,其力学性能远比普通的混凝土小。
并且,透水混凝土拌合时会显得疏松多孔,在施工的过程中,会出现水分流失很快、马上蒸发流失的问题,继而让施工开放时间缩短,成型比较困难,或成型之后强度比较低等。
故而,我们应当研究如何在确保其透水性能不变的前提下,尽量地提升其强度、并确保施工效果。
基于此,本文将对此展开深入的分析与研究。
1.原材料及试验方法2.1 原材料笔者采用P·O 42 . 5级的普通硅胶盐水泥、粒径分别为2.5至5毫米、5至10毫米、10至15毫米的碎石粗骨料、90级硅灰材料、聚羧酸减水剂粉剂来投入试验,其他化工原料此处不赘述。
2.2 试验的方法2.2.1 搅拌以及成型试验选择的是一次性的加料方法,即先把称量好的水泥和骨料、粉剂外加剂投入到搅拌机中,干搅拌30秒,而后加入适量的水,予以搅拌3分钟之后再出料,并装入试模。
解析透水性混凝土路面材料的制备与性能
作者:姚转奇
来源:《建材发展导向》2015年第03期
摘要:随着城市化发展进程的不断加快,城市地表逐渐被建筑物与混凝土等阻水材料所覆盖,这些不透水路面影响了城市生态环境,需要加以改进。
透水性混凝土作为一种生态型环保混凝土,在路面施工中得到了广泛应用。
文章主要对透水性混凝土路面材料制备与性能进行分析,为其广泛应用提供可靠依据。
关键词:透水性混凝土;制备;性能
透水性混凝土是一种经过特殊工艺处理的具有连续孔隙的混凝土,具有一定的透气性、透水性及强度,可以缓解城市雨洪,增强车辆行驶舒适度与安全度;同时,还可以有效降低交通噪声与城市热岛效应。
在可持续发展理念下,加强透水性混凝土的研究与应用是一件十分必要的事情。
1 透水性混凝土路面材料制备
1.1 原材料
胶凝材料选用42.5级硅酸盐水泥,其物理力学性能为:密度3.1g/cm3;初凝时间
115min;终凝时间170min;比表面积375m2/kg;抗压强度3天28MPa,28天53MPa;抗折强度3天5MPa,28天9MPa。
粗集料选用石灰岩碎石其物理力学性能分别为:粒径范围5-
10mm;孔隙率40%;堆积密度1720kg/m3;表观密度2910kg/m3。
粉煤灰选用低钙Ⅰ级灰,密度2200kg/m3;细度不大于12%;需水量比0.95。
硅灰密度2100kg/m3。
外加剂选用JM-B 型萘系高效减水剂,具有高效减水、超塑化、增强、非引气等作用。
1.2 配合比设计
现阶段,我国透水性混凝土配合比设计方法还不成熟,因为透水性混凝土和普通混凝土在结构方面存在着一定的差异,所以,运用传统混凝土配合比设计方法无法满足透水性混凝土制备要求。
在此基础上,结合一些先进、成功的配合比设计经验,提出碾压包裹理论,实现透水性混凝土配合比设计的合理、科学。
在设计配合比的时候,主要考虑强度、孔隙率、水灰比等指标。
针对强度而言,在路面施工中应用透水性混凝土的时候,需要保证人行道与轻交通的强度达到30MPa,路面砖与路肩的抗压强度需要达到25MPa,所以,路面使用透水性混凝土砖的时候,要求强度不低于25MPa。
针对孔隙率而言,在路面应用透水性混凝土时,考虑强度的基础上,要求孔隙率在15-20%之间。
针对水灰比而言,其主要决定了浆体的流动性,也就是说,水灰比大,浆体流动性也会相对较大,为此,在确定水灰比的时候,可以根据浆体流动性要求予以选择,一般在0.2-0.25之间。
1.3 搅拌
在制备透水性混凝土的时候,必须重视搅拌工艺的施工,严格按照施工顺序执行,保证制备质量。
针对基层透水性混凝土制备而言,需要将集料与胶结材料混合搅拌30秒,之后加入适量的水与减水剂进行充分搅拌;针对面层透水性混凝土制备而言,需要将胶结材料和颜料进行混合搅拌,之后和集料混合,搅拌30秒,最后加入适量的水与减水剂进行充分搅拌。
在路面施工中,将拌和好的两种混合料灌注到模具当中,先对面层进行浇筑,之后对基层进行浇筑。
1.4 成型
在制备透水性混凝土的时候,主要采用静压成型工艺。
将事先拌和的混合料装在模具当中,借助压力机进行加压成型。
通常而言,成型压力越大,混凝土内部孔隙越少,结合力越强,然而,对于透水性混凝土来说,不仅要具有足够的强度,还要具有良好的孔隙率,所以,需要严格控制与设计压制时间、成型压力与压制模具。
在压制过程中,随着成型压力的不断增加,混合料内部颗粒在压力作用下,不断移动,从而缩小了彼此之间的距离,增强了颗粒之间的机械咬合力,是提高混凝土强度的重要途径。
压制时间主要取决于透水性混凝土砖半成品的具体形成过程。
在设计压制模具的时候,要求其具有一定的膨胀力,在自成型压力与挤压过程中,不会出现破损。
1.5 养护
养护目的就是确保透水性混凝土的凝结硬化可以正常进行,使透水性混凝土的耐久性与物理力学指标符合实际需求。
在透水性混凝土制备中,养护时间非常长,缩短养护周期是提高生产率与设备利用率、减少占地面积与生产成本的重要手段。
在对透水性混凝土进行养护的时候,主要采用的就是自然养护,指的就是在自然情况下,通过润湿、防冻、防风、防干等措施对混凝土进行养护,保证水泥得到充分水化,达到其力学性能。
在自然养护中,主要包括喷洒塑料薄膜养护液养护、覆盖浇水养护,在透水性混凝土制备中,主要采用后者进行养护。
2 透水性混凝土路面材料性能
2.1 透水性
透水性混凝土具有良好的透水性,其主要在120-320L/m2/min(2-5.3mm/s)之间,最高可以达到700L/m2/min(12mm/s)。
混凝土孔隙会被杂物以及灰土堵塞,需要进行有效的养护,予以及时清理,这样才可以保证混凝土透水性的正常发挥。
2.2 新拌性
针对透水性混凝土而言,在进行制备的时候,一般都会选择较低的坍落度,通常在20-50mm之间,不需要进行泵送;同时,在进行制备的时候,因为损失较快,需要重视缓凝操作
的执行,保证透水性混凝土质量符合路面施工标准。
除此之外,透水性混凝土孔隙率与强度有着一定的关系,可以通过单位表观容重对新拌混凝土质量进行控制。
2.3 硬化性能
针对透水性混凝土而言,抗压强度在3.5-28MPa之间,抗折强度在1-3.5MPa之间,表观容重在1600-2000kg/m3,干缩是普通混凝土的1/2,大约为0.002。
2.4 耐久性
抗冻性指的就是在冻融循环结束之后,对试件表面裂纹、分层、剥落等情况进行检查,并且对试件强度进行检验。
透水性混凝土的抗冻性主要依靠引气实现。
而其耐磨性检查,不适合展开机械铲雪操作。
2.5 吸声
透水性混凝土具有良好的吸声效果,能够实现吸声降噪的目的,在路面施工中得到了普遍应用。
3 结语
总而言之,透水性混凝土作为一种新生材料,具有很大的研究空间,值得相关人士进行深入探讨。
通过对透水性混凝土路面材料制备与性能的分析,为其实际应用提供可靠依据;同时,在此基础上,加强对透水性混凝土生态环境效益的研究,进行相关试验,不断拓展透水性混凝土的功能,为其广泛应用奠定坚实的基础。
随着科学技术的不断进步,透水性混凝土研究将会越来越深入,应用越来越普遍。
参考文献
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