关于透水混凝土性能方面

【摘 要】建筑工程属于资源消耗型行业,尤其是混凝土的使用,其在整个建筑材料中占着很大的比重.文章就是从这个角度出发,以透水混凝土为研究对象,不断探析透水混凝土性能发挥,争取最大限度的发挥出混凝土资源的作用.

【关 键 词】透水混凝土；建筑工程；透水性能；抗压强度

随着城市化进程的不断发展,在路面工程中混凝土被大面积的使用,显然相对于自然条件下的土壤,其在呼吸性能、吸收热量、渗透雨水等方面表现欠佳,并由此产生了一系列的环境污染,给予社会带来极大的负面影响.在环境友好型社会构建的背景下,路面建筑亟需一种更加优质的混凝土.

1无砂透水混凝土的基本概念

无砂透水混凝土的骨架选择的是单粒级,是粗骨料的范畴,粗骨料颗粒的表面水泥被净浆薄层严实包裹着,以此实现颗粒之间的胶结效果,是的骨架孔隙结构材料慢慢形成.无砂透水混凝土,是指粗骨料在硬化水泥胶结作用下形成的多孔堆聚结构,从其内部结构可以看到很多的孔隙,因此使得其保持着较好的透水性,在噪声污染,排水速度等方面都发挥着重要作用,由此使得城市的生态环境处于良性的循环状态,实现了经济效益和社会效益之间的融合发展,符合可持续发展的要求.

2无砂混凝土性能研究

2.1工作性能

现阶段,我国在新透水混凝土工作上没有统一的行业标准.这主要是由于其在本质上属于干硬性质的混凝土,不可能出现坍落,也就难以使用传统的测试方法来界定其坍落度.也有相关领域转接提出以跳桌法测试流动度评价其工作性,但是其实际的效果不是很理想.由于在此方面的研究工作不断开展,一系列的标准和方法也不断出现,以长安大学的盛燕萍等人为主,其认为富余浆量比（即富余浆量与混合料总质量的比值）为指标评价透水混凝土的工作性,倡导以多因素正交设计来开展试验,在此基础上得到评价富余浆量比的回归公式（见式1）.如果富余浆量法得到的δ处于计算范围δ（δ±1）%之内时,我们就可以认定为工作性要求的满足.

δ等于32.793-0.896VCA+5.82×10-4C+27.629W/C+13.305Sp

（R等于0.880）（1）

式中：δ-富余浆量比,%；

VCA-骨料骨架间隙率,%；

C-水泥用量,g/m3；

W/C-水灰比；

Sp-砂率,%；

R-相关系数,试验组数：16组.

透水混凝土的制作过程中,是因为水泥浆用量偏少,水灰比较小,才使得其保持良好的黏聚性,由此才使得其没有出现泌水和离析的现象,但是因此而使得其流动性欠佳.砂率变化,主要影响着骨料的总面积以及孔隙率,合理数量的砂子可以使得其保持科学的强度和流动性,但是如果超过一定的范围,讲是的其孔隙率受到严重影响,从而难以有效的发挥其自身的优越性.盛燕萍以正交试验的方式,得出了工作性发挥的最好方案：水灰比：0.57,灰积比：1∶10,砂率为0.但是我们应该注意的是过高的水灰将使得强度处于偏低的状态,此时就要集中注意力去处理工作性和其他性能之间的关系.

2.2抗冻性

无砂透水混凝土在抗冻性和力学性上有着相似的特点,检测设浆骨比相同,如果此时的水灰比出现增大的趋势,其抗冻性也会出现提高的趋势,但是这样的对比关系是有限度的,一旦水灰比超过了0131的范围,耐冻系数就会不断降低；水灰比相同时,水泥浆量越高,混凝土耐冻系数越大.无砂透水混凝土中的孔隙比较大,是水泥石的几倍,其不仅仅可以承受结冰现象下的膨胀,还讲使得其表现出良好的抗冻性特点,但是值得注意的是在此过程中,总会有部分水分会向毛细孔慢慢移动,出现膨胀压力和渗透压力,从而导致混凝土内部结构出现损害,严重的情况,甚至会出现裂缝,久而久之,将会出现混凝土的毁坏现象.

基于上述研究成果,以0131水灰比、4.75～9.5mm粒径骨料的分配来实现配置过程,使得其孔隙率为22%,透水系数可达7mm/s,抗压强度超过20MPa,在经过50多次的冻融循环时,其耐冻系数可以保持在80%左右.在整个试验的过程中,混凝土28d抗压强度达到C20的水平,此时车辆的噪音可以保证一定程度的降低,即使出现降雨情况,也不会出现积水现象,在一年之后的使用期后,其依然保持着良好的状态.

2.3排水性能

排水功能,也是透水混凝土路面材料优势的一个方面,其在降雨的情况下,可以使得地表的雨水迅速的渗入到路面结构,以内部联通的方式实现水分的循环,不会导致地表积水的出现,使得路面长期处于良好的状态,极大的延长了其路面的使用寿命的同时,保证了行人的安全.基于孔隙率和渗透系数的理论,以定水位试验方法为手段,积极探析透水混凝土排水性能的发挥.依据其研究的结果：有效孔隙率会因为整体孔隙率的变化而变化,呈现出正比的关系,但是,孔隙率一旦不断增大,将使得其抗压强度不断降低.但是,抗压强度与整体孔隙率之间的关系要胜过于有效孔隙率；见式（2）～（5）.

ne等于-0.1661n02+12.745n0-209.61（R等于0.9848）（2）

ne/n0等于-0.0591n02+5.0122ne-6.6846（R等于0.9748）（3）

式中：n0-孔隙率；

ne-有效孔隙率.

fc,7等于-0.3806ne+17.058（R等于0.8631）（4）

fc,7等于-0.7545n0+30.873（R等于0.8928）（5）

式中：fc,7-透水混凝土7d弯拉强度；

n0-孔隙率；

ne-有效孔隙率；

R-相关系数,试验组数：16组.

由此,刘丽慧基于功效系数分析法为理论依据,对于透水混凝土抗压强度和透水吸收之间的关系进行探析,最终得到了比较理想的配比方案：水灰比0.30；集灰比3.5；骨料粒径2.36～4.75mm所占比例100%；加入适量的掺加掺合料.因为考虑到抗压强度与透水系数之间的对应关系,其关系应该标示为：

fc28等于27.499-32.402x+10.293x2（R等于0.717）（6）

式中：fc28-28d抗压强度MPa；

x-透水系数（mm/s）；

R-试验组数：45组.

【参考文献】

[1]雷丽恒,刘荣桂.透水性道路用生态混凝土性能的试验研究[J].混凝土,2009（09）.

[2]付培江,石云兴,屈铁军,罗兰,史海龙,张东华.透水混凝土强度若干影响因素及收缩性能的试验研究[J].混凝土,2009（08）.

[3]张朝辉,杨江金,王沁芳,杨娟.透水混凝土制备工艺研究[J].新型建筑材料,2008（09）.

[4]陈丽红.基于三剪屈服准则的材料弹塑性统一本构方程[J].陕西理工学院学报：自然科学版,2008（02）.

[责任编辑：刘帅]