透水混凝土抗凍試驗研究

 

摘要

 

現(xiàn)代城市建設(shè)中，大多路面都采用硬化路面，缺乏呼吸性、吸收熱量和滲透雨水的能力， 隨之帶來一系列的環(huán)境問題，而透水混凝土能夠很好地解決上述問題。由于我國南北緯度差別較大，因此氣溫也差別較大。北方冬季撒鹽除冰的環(huán)境中，鹽水隨著融雪飛濺或流淌到兩側(cè)透水混凝 土材料上，造成透水混凝土受鹽凍破壞，因此有必要對透水混凝土的抗凍試驗進行研究。

 

1.前言

目前我國在透水混凝土方面的研究取得了突破性的進展，透水混凝土廣泛應(yīng)用與城市便道、非機動車道、人行道，高強度、高性能透水混凝土在城市主干道中也有應(yīng)用，但有關(guān)透水混凝土抗凍性研究較少。透水混凝土內(nèi)部含有較多的孔隙，當水結(jié)冰時，水壓力推動水向邊界排除，透水混凝土內(nèi)部將受到推移水分前進的反作用力。當水壓力大于水泥漿體的抗拉強度時，水泥漿體將受拉破壞，此時透水混凝土內(nèi)部可能出現(xiàn)裂縫，從而縮短使用壽命。因此，本文針對透水混凝土的抗凍性能展開研究實驗，尋找透水系數(shù)、抗壓強度與抗凍性能的關(guān)系，配制最佳透水混凝土的配合比。



2.試驗過程

 

 

2.1 料

 

2.1.1水泥：選用曲陽金隅P. 0 42. 5水泥；

 

2.1.2粗集料：選用滿城5?10mm、10?20mm、20?30mm單粒級青碎石；

 

2.1.3粉煤灰：選用衡水衡冠Ⅱ級粉煤灰；

 

2.1.4聚羧酸外加劑：保定慕湖恒源新型建材有限公司；

 

2.2 試驗方法

 

依據(jù)《透水水泥混凝土路面積水規(guī)程》（CJJ/T 135—2006)、《普通混凝土力學性能試驗方法標準》（GB/T 50081—2002)、《普通混凝土長期性能和耐久性能試驗方法》（GB/T 50082—2009)規(guī)范分別進行透水混凝土透水系數(shù)、抗壓強度及抗凍試驗。綜合考慮保定地區(qū)的環(huán)境溫度，本次試驗凍融最低溫度控制在-10°C。

 

2.3 配合比設(shè)計

 

(1)確定粗集料用量：由于透水混凝土為無砂混凝土，1方混凝土粗集料用量即為1方石子用量，根據(jù)石子堆積密度確定石子用量；

 

(2)確定漿骨比：我們選取不同的漿骨比經(jīng)過反復(fù)試驗，最終確定理想漿骨比為0.3;

 

(3)確定水膠比：經(jīng)過反復(fù)試驗，最終確定最佳水膠比為0.24;

 

(4)確定膠材用量、粉煤灰摻量、水及外加劑用量；

 

2.4 拌合工藝

 

由于透水混凝土屬于干硬性混凝土，不適合采用傳統(tǒng)的坍落度檢測方法，沒有具體的科學準確的透水混凝土工作性的評價方法。只能從經(jīng)驗角度出發(fā)，根據(jù)多次試拌經(jīng)驗結(jié)果確定了一種工作性的“標準”，即混凝土拌合物表面有光澤，混凝土粗集料不會有漿體集聚、流動為宜。



3.試驗結(jié)果與分析

 

 

3.1 集料粒徑對抗凍性的影響

 

從圖2中可以看出5?10mm粒級配制的透水混凝土質(zhì)量損失最小；20?30mm粒級配制的透水混凝土質(zhì)量損失較大，到后期斜率增大，隨之質(zhì)量損失增大，整體抗凍性最差；10?20粒級配制 的透水混凝土質(zhì)量損失居中，凍融質(zhì)量損失在0. 8%?1. 2%之間。



3.2 水膠比對抗凍性的影響



3.3 最佳配合比的確定