2透水性混凝土的透水性能及其影響因素
2022-07-09 來自: 壽光市潤達(dá)新型建材有限公司 瀏覽次數(shù):445
2透水性混凝土的透水性能及其影響因素透水系數(shù)反映的是混凝土的排水性能,透水系數(shù)越大,單位時(shí)間透過混凝土的水越多。它是透水性混凝土區(qū)別于普通混凝土的評(píng)價(jià)指標(biāo),主要由透水性混凝土的有效孔隙率及總孔隙率決定,此外,水自身的性質(zhì)也會(huì)對(duì)透水性混凝土的透水性能造成影響。
2.1骨料
骨料不僅影響透水性混凝土的力學(xué)性能,還影響透水性混凝土的透水系數(shù)。
薛麗皎[21]分別選用不同粒徑及形狀的集料作為透水性混凝土的骨料制備透水性混凝土,結(jié)果表明,透水性混凝土的透水系數(shù)與骨料的粒徑大小及形狀均有關(guān),隨著骨料粒徑的增大,用碎石和卵石配制的透水性混凝土的總孔隙率均有增大,骨料間的接觸點(diǎn)減少,孔洞尺寸增大。由于卵石的接觸點(diǎn)比碎石多,因此卵石的孔隙比碎石少一些。透水性混凝土的透水要取決于混凝土內(nèi)部的連通孔隙,總孔隙率愈大,透水系數(shù)愈大,透水性能也就越好。但姜健[22]同時(shí)指出此二者并非是線性關(guān)系。孟宏睿[6]也得到了相同的結(jié)論。
王武祥[23]指出,集料的級(jí)配是影響透水性混凝土透水性能的關(guān)鍵因素,他將不同級(jí)配的集料進(jìn)行混配,得到相同抗壓強(qiáng)度的透水性混凝土,但是這些透水性混凝土的透水性能卻有顯著差異。此外,李秋實(shí)[24]指出,集料和再生集料種類的選擇也會(huì)影響透水性混凝土的透水性能,通常,使用再生集料制備的透水性混凝土的總孔隙率高于使用集料制備的混凝土的總孔隙率,這是由于,再生集料中不可避免的會(huì)含有部分水泥漿體,而這部分水泥漿體自身存在孔隙,而且漿體的密度小于集料,所以使得再生集料的孔隙率較高。Erhan Güneyisi等[25]人也得到了相同的結(jié)論。
王培新[8]指出,配制透水性混凝土?xí)r,加入適量的細(xì)集料有利于提高其強(qiáng)度和透水性,但細(xì)集料的量不能過多,否則會(huì)導(dǎo)致透水性混凝土變得密實(shí)而失去透水作用,砂率為10%、水泥用量為400kg/m3的透水性混凝土的抗壓強(qiáng)度可達(dá)34.2MPa、透水系數(shù)達(dá)1.08mm/s,能夠滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》中C30強(qiáng)度等級(jí)的要求。
2.2水灰比與骨灰比
水灰比與骨灰比共同決定透水性混凝土的孔隙率,因此,在骨料的粒徑、種類確定后,水灰比和骨灰比是影響透水性混凝土透水率的Z重要的因素。
張朝輝[4]通過控制變量法分別研究了水灰比與骨灰比對(duì)透水性混凝土透水性能的影響,試驗(yàn)中水泥選用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥,集料選用集料,灰集比為1:4、水灰比分別為0.24、0.26、0.28、0.30、0.32時(shí),結(jié)果顯示,透水性混凝土的透水系數(shù)隨著水灰比的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),Z大值點(diǎn)出現(xiàn)在水灰比為0.30時(shí),這主要是由于,水灰比較低時(shí),水泥顆粒易于結(jié)團(tuán)而堵塞孔隙,使孔隙的連通性變差,導(dǎo)致透水系數(shù)降低,而當(dāng)水灰比超過Z佳值后,會(huì)產(chǎn)生沉漿現(xiàn)象,導(dǎo)致混凝土的有效孔隙率減少,連通性變差,透水系數(shù)下降;當(dāng)水灰比為0.28,骨灰比分別為1:3、1:4、1:5、1:6、1:8時(shí),隨著灰集比的降低,透水性混凝土的透水系數(shù)大幅度升高,這是由于水泥用量的增大,導(dǎo)致了集料之間連通的孔隙數(shù)量和孔徑均減小,甚至孔隙被堵塞,使孔道變得不連通,從而導(dǎo)致整個(gè)骨架透水的通道減少,透水系數(shù)降低。蔣正武[7]及王武祥[23]也得到了相似的試驗(yàn)結(jié)果。
孟宏睿[26]指出,判斷水灰比是否合適的方法如下:取一些拌合好的拌合物進(jìn)行觀察,如果水泥漿在骨料顆粒表面包裹均勻,沒有水泥漿下滴現(xiàn)象,而且顆粒有類似金屬的光澤,則說明水灰比較為合適;并且,無砂透水性混凝土的透水性在灰骨比一定的情況下,隨水灰比的增大,透水系數(shù)增大,且粒徑小的比粒徑大的混凝土的透水系數(shù)略高。王瑞燕[2]指出,合理水膠比的范圍為0.30~0.34。
2.3成型方法
孟宏睿[6]分別采用加壓1MPa、2MPa、3MPa和振搗5s、10s、15s以及每層插搗10次、15次、20次的成型方法制備透水性混凝土,結(jié)果顯示,采用插搗15次、振搗10s、加壓2MPa的成型方法制備的混凝土28d齡期時(shí)透水性能和抗壓強(qiáng)度良好;相比于加壓1MPa和3MPa,加壓2MPa的成型方法得到的透水性混凝土強(qiáng)度、透水系數(shù)、連通孔隙率更優(yōu)。
孟剛[11]對(duì)比了分別采用靜壓成型與振動(dòng)成型的試件,結(jié)果表示,在相同配合比和養(yǎng)護(hù)條件下,振動(dòng)成型試件的透水系數(shù)明顯低于靜壓成型試件的透水系數(shù),但在透水系數(shù)的數(shù)值上,采用振動(dòng)成型的方法測(cè)得的透水系數(shù)均大于1mm/s,滿足目標(biāo)要求;并分別采用一次加料法及水泥裹石法進(jìn)行攪拌,結(jié)果表明,采用水泥裹石法攪拌有利于改善透水性混凝土的透水性。
徐仁崇[19]指出,在采用振動(dòng)成型法時(shí),要嚴(yán)格控制振動(dòng)時(shí)間,以8~12s為宜;采用壓力成型法時(shí),成型壓力宜為60~80kN;而采用振壓結(jié)合的方法可以使透水性混凝土得到更優(yōu)的抗壓強(qiáng)度及透水系數(shù)。吳冬[18]認(rèn)為,將手工插搗與機(jī)械振搗的方式相結(jié)合,以使透水性混凝土的透水系數(shù)達(dá)到要求。
2.4聚合物
李秋實(shí)[24]指出,無論選用哪種集料,添加聚合物改性劑都能使透水性混凝土的總孔隙略有降低。吳紅斌[13]也指出,在孔隙率變化不大的情況下,透水系數(shù)受聚合物的影響較小。
滿都拉[15]在透水性混凝土中摻入了聚丙烯纖維,結(jié)果顯示,在有效孔隙率為25.1%~25.9%的范圍內(nèi),有效孔隙率基本上隨著纖維摻量的增加而呈現(xiàn)降低趨勢(shì),但纖維摻量為0%~1.5%時(shí),對(duì)多孔混凝土的有效孔隙率影響有限。
2.5面層結(jié)構(gòu)
為提高透水性混凝土表面的耐磨性,改善裝飾性,降低生產(chǎn)成本,在某些透水性混凝土制品的制作時(shí),可采用上下復(fù)合結(jié)構(gòu)[23]。對(duì) 于此類透水性混凝土,面層的配合比及面層的厚度都會(huì)影響透水性混凝土的透水系數(shù),由于面層料的透水系數(shù)大大小于基層的透水系數(shù),因此,面層越厚,透水性混凝土的透水系數(shù)越小。
2.6溫度
楊剛[27]指出,溫度也是影響透水性混凝土透水性能的一個(gè)因素,溫度越低,水的動(dòng)力黏滯系數(shù)越大,透水系數(shù)越小,以20℃為標(biāo)準(zhǔn),在溫度為T時(shí)的透水系數(shù)可按式(1)換算成標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)的透水系數(shù):