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沈阳透水混凝土厂家介绍透水混凝土的主要性能及其影响因素
来源:www.syzxcyl.com 发布时间:2018/5/25 21:02:05

沈阳透水混凝土厂家介绍透水混凝土的主要性能及其影响因素

沈阳透水混凝土小编介绍透水混凝土是由胶凝材料、粗骨料、微量(或不含)细骨料、水、外加剂和掺合料按照一定比例拌制而成的一种多孔材料。当胶凝材料为水泥时,称为水泥透水混凝土,通常简称为透水混凝土。由于不含细骨料,或细骨料的比例很少,透水混凝土在硬化以后,其结构中存在较多的孔隙,使其具有良好的渗透性能,不仅能够防止路面积水,还可以吸声降噪,缓解城市的“热岛效应”,改善城市热环境,有效解决普通混凝土所带来的一系列生态问题。

由于透水混凝土的性能优越,自上个世纪以来,透水混凝土在国际上得到了广泛的重视与应用。20世纪80年代初,日本在全国推行的“雨水渗透计划”中,大量应用了透水混凝土;德国自20世纪80年代起,不断致力于不透水路面的改造,其目标是在2010年把全国90%的城市路面改造为透水路面;中国的透水混凝土研究起步较晚,2008年建成的奥林匹克公园中大量应用了透水混凝土,在2010年的上海世博会中,透水混凝土也被大力推广。

目前,我国的城镇化发展迅速,在城市高速发展的同时,也引发了一系列的生态环境问题,其中,水资源的生态危机尤为突出。为了解决水资源的生态问题以及水资源短缺和水安全问题,住房和城乡建设部、财政部和水利部等有关部门已在全国范围内的重点城市开展了海绵城市的试点示范工作,并给予中央财政资金支持。在建设海绵城市的过程中,雨水的收集与生态利用是符合可持续发展理念的生态工程,同时也是缓解城市内涝、恢复城市人工消纳雨水能力的关键。与传统混凝土相比,透水混凝土具有良好的透水性能,在建设海绵城市的过程中将起到至关重要的作用。本文就透水混凝土的主要性能及其影响因素分别进行归纳总结。

1透水混凝土力学性能及其影响因素

由于混凝土主要承受压荷载,故在研究透水混凝土的强度时,应主要考虑透水混凝土的抗压强度和抗折强度。一般来说,透水混凝土的抗压强度大于透水砖,但小于普通混凝土,一般为20~30MPa,而影响透水混凝土力学性能的因素较为复杂。

1.1骨料

骨料是透水混凝土的主要组成材料,骨料的各种性质对透水混凝土的强度影响很大。

多孔混凝土属于骨架空隙结构,这种结构的混合料采用开级配,粗集料较多,混凝土的强度来自于彼此之间较大的内摩阻力和水泥胶浆的粘结力。透水混凝土是典型的多孔混凝土,其内部结构的粘聚力较小,因而强度主要依靠内摩擦角[1]。而骨料的形状对透水混凝土的内摩擦角的影响较大,具体来说,卵石的内摩擦角小于人工破碎的碎石,故以棱角较多的碎石作为骨料的透水混凝土的强度高于以卵石作为骨料的透水混凝土。

骨料的粒径大小也会影响透水混凝土的强度。骨料的粒径越小,堆积密度越大,颗粒间的接触点越多,配制而成的透水混凝土的抗压强度就越高;反之,骨料的粒径越大,比表面积越小,所形成的结构中单位体积内骨料颗粒之间的接触点数量越少,胶结面积越小,抗压强度就越低。根据Griffith的微裂纹理论,将骨料的界面视为混凝土内部的裂纹,也可以得到相同的结论。

沈阳透水混凝土

王瑞燕[2]等人指出,根据透水混凝土的抗折破坏断面,当水泥石强度较高且与集料界面黏结良好时,透水性混凝土抗折破坏主要表现为集料破坏,而集料级配对抗折强度的影响程度并不大。路面用透水混凝土以抗折强度为设计目标,采用单粒径集料,可以同时保证混凝土的力学性能和透水性能。

砂率同样会影响透水混凝土的强度,且砂率与强度之间的关系是非线性的,付培江[3]指出,透水混凝土的最佳砂率在12%左右,即当砂率为12%时,透水混凝土的强度达到最大值。当砂率较小时,胶结材的用量相对较多,此时增加砂的用量,骨料表面仍能被充分包裹,颗粒之间仍能形成较强的胶结层,同时,砂用量的增加也提高了混凝土整体的刚度,因此,混凝土的强度得到提高。而当砂率大于最佳砂率时,粗、细骨料颗粒的总表面积较大,胶结材的用量相对较少,不足以在粗细骨料颗粒之间形成足够厚的胶结层,导致混凝土的强度下降。

对于透水混凝土而言,集料的强度也是影响其性能的重要因素之一。张朝辉[4]分别用不同强度的集料制备透水混凝土,并测试其抗压强度,结果表明,在配合比及集料粒径不变的条件下,集料的强度越高,透水混凝土的强度就越高。这是因为,集料的强度越高,试件在受压时,集料所起的骨架作用越明显;若集料的强度较低,即使胶结材料的强度很高,透水混凝土的强度也不会显著增加。这一结论与孙家瑛[5]的试验结果相吻合。

1.2水灰比与骨灰比

沈阳透水混凝土厂家介绍水灰比与骨灰比是对混凝土进行配合比设计时的两个重要参数,二者决定了透水混凝土各组成材料间的比例关系。孟宏睿[6]分别采用0.30、0.33、0.35的水灰比制备透水混凝土,并测定其抗压强度,结果表明,当骨料的粒径相同时,随着水灰比的降低,用卵石制备的透水混凝土的抗压强度略有提高,用碎石制备的透水混凝土的抗压强度先升高后降低,总体来说,在0.3~0.35范围内,水灰比对透水混凝土的抗压强度影响不大。蒋正武[7]的研究结果显示,当水灰比不变,骨灰比分别为64:3、60:3、56:3时,随着骨灰比的减小,由于骨料周围的水泥浆膜层的稠度和厚度逐渐增大,透水混凝土的抗压强度明显提高。