透水性生态混凝土强度的试验研究

1、年第期（总第期）（）混凝土理论研究透水性生态混凝土强度的试验研究雷丽恒，刘荣桂，吴智仁，颜庭成（江苏大学土木工程系，江苏镇江；镇江久久生态材料有限公司，江苏镇江）摘要：透水混凝土是一种新型的建筑材料，国内对它的研究还不成熟。由于该混凝土具有多孔性，势必造成它的强度下降。通过大量的透水性；抗压强度；水灰比；孔隙率试验，来研究在保证一定孔隙率的前提下（以保证透水性），寻找合适的配合比，使该混凝土的强度能满足轻型车道的要求。关键词：中图分类号：文献标志码：文章编号：（），（，；，）：，：；引言透水性生态混凝土是由单一粒径的粗骨料、水泥、添加剂、中砂：细度模数，表观密度为；：由日本亚洲株氏会社开发研制

2、的一种生态混凝土添硅石粉为主要成加剂，密度为，它是一种以碳酸钙、分的橘黄色无机质悬浮液；水：普通自来水。少量细骨料和水进行搅拌、加固及养护后，呈米花糖状并具有间隙的混凝土。它的最大特点是存在非常多单独或连续的孔隙，正因为拥有了以往一般混凝土难以想象的机能，因此不仅仅在混凝土领域，而且在环境等其它领域也都受到了广泛的关注。计划项目“镇江水环境处理”专项对该混凝随着国家“”植生和净水等方面土的试验研究，透水性生态混凝土在护堤、意义重大，但是将其用于路面上，以便实现它的透水和透气性等方面还没有做实质性的研究。到目前为止，国内对透水性铺面，尤其是将透水性混凝土用于车道上的研究仍然处于起步阶段。作为一种

3、多孔混凝土，由于孔隙率较大，势必造成强度大大降低，无法满足车辆行驶的需要。本文针对该混凝土的这一空隙率特点，通过大量的试验，研究该透水性混凝土的配合比、及添加剂含量与抗压强度之间的关系，目的是寻找适当的配合比，使该混凝土可以应用于轻型机动车道上，弥补一些普通混凝土的不足。材料的配合比试配的过程根据文献用于轻型交通的掺有添加剂的生态混凝土的标准配方见表，这里保证水泥质量固定（按混凝土计算：）。表材料含量碎石透水性混凝土的标准配合比（）江砂水泥添加剂水按表配合比用容器试配，配合比见表。表材料含量碎石试配的透水混凝土的配合比（）江砂水泥添加剂水××××

4、5;试验研究原材料水泥：级普通硅酸盐水泥；碎石；单粒级，表观密度为；按表配合比拌和，分三层装入容器中，称得试样质量为，容器未装满，追加石子，将容器填满后称得试样总重量为，将试样倒入搅拌锅中重新搅拌，拌和好后，重新装入容器中，称重为，然后调整配合比。石子量不够，追加石子，然后按下述方法收稿日期：基金项目：国家“”计划资助项目（）得到碎石用量：（）（）取（）（）的平均值，故（），所以混凝土需要碎石。试验室配合比按上述同样的方法，得到分别为、和时，该混凝土的试验室配合比，见表。表水灰比（）不同水灰比时的试验室配合比碎石砂子水泥水图 搅拌后的混凝土图养护中的混凝土试验结果按照普通混凝土力学性能试验方法

5、标准进行抗压强度试验，根据公式得到和的抗压强度，结果见表。空隙率的测定根据美国标准获得的，该标准要求先称得材料的干重（），然后将材料在沸水中煮，遇水冷却，静置后，称得样品的湿重（，含水材料在空气中的质量）和材料在水中的质量（）。以（）为例，按下述步骤计算混凝土试块的孔隙率，其它试件的孔隙率见表。表透水性混凝土和的抗压强度编号（）掺量受压面积抗压抗压孔隙率强度强度试块的制作在江苏大学土木工程试验室内制作透水性混凝土试块，尺寸为××，每个水灰比对应个试块。由于该混凝土的特殊性，在试块的的浇筑过程中，用的是强制式单卧轴混凝土搅拌机。往搅拌机中加入石子（一半）砂子水泥（一半），空搅

6、拌，徐徐加入水搅拌，再加入添加剂石子，搅拌，卸料，人工稍加拌和，然后分三层装模，每层用捣棒振捣次，同时人工轻轻振动次，填满后稍微磨平。再用木锤轻敲试模表面的混凝土，使混凝土下降后，用为的水泥浆封面，最后用抹了机油的塑料纸将水泥浆轻轻摊平，再用玻璃片压下，自然养护脱模。如图和图是试块制作过程中的混凝土。表水灰比×水灰比为的孔隙率水中质量外观体积体密度孔隙率（）掺量原始干重湿重试验结果分析影响混凝土强度的因素根据以上结果，得到该透水性混凝土的抗压强度、水灰比添加剂的掺量理论上，该透水混凝土的强度是随着掺量的增加而增加的，但是在混凝土试块的制作过程中，它的孔隙率是不同的，这就造成掺量为时，

7、它的强度有所降低，因为此时混凝土的孔隙率较大。根据文献，在相同水灰比时， 不掺入和添加剂掺量之间的关系见图和图。水灰比和普通混凝土一样，水灰比是影响该混凝土强度的一个重要因素。它的大小同时决定浆体是否能均匀包裹集料不流淌，从而影响混凝土的强度。从图和图中可以看出，当（）左右，强度达到最大值，这与普通混凝土有一定的差别，由于添加剂是一种与水的密度相近的液体，在设计配合比时，势必当水看待，而对于同一种水灰比，固定，水是逐渐发生变化的，当掺量为时，它的抗压强度明显增加。图水灰比和抗压强度之间的关系水泥浆体孔隙状况影响显著。采用低的水灰比，可以减少水泥浆体中的游离水，从而减少水泥浆体的孔隙，提高混凝土

8、的密实度和强度。另一方面，降低集浆比，减薄水泥浆层的厚度，可以充分发挥骨料的骨架作用，但是当水灰比减小到一定程度，会对混凝土产生负面影响。图水灰比和 抗压强度之间的关系增加添加剂的掺量如前所述，该透水混凝土的强度是随着掺量的增加而增加的，但是要选择合适的掺量，因为若太多，势必造成工程造价太高。，该混凝土的强度很低，这说明在该混凝土中起一定的分散作用，使之具有一定的强度。结论从表中可以看出，在研究的若干试件中，的最大强度孔隙率透水性混凝土因其透水性能要保证一定的孔隙率。在透水性混凝土中共有三种孔隙，一种是完全封闭孔，另一种是开口“布袋孔”，最后是贯穿上下表面的连续孔，但不连续的孔，称为这种孔的存

9、在是透水性混凝土透水性能的保证，也是该混凝土强度低于普通混凝土的主要原因之一。如何既保证透水能力又不使强度偏低，孔隙率的选择和控制是十分关键的。从表中可以看出，孔隙率比较大时，抗压强度明显降低，这就造成为时的强度有时比时强度还要低。为。用于轻型车道的混凝土的抗折强度为，根据日本专家预测，此种透水性生态混凝土的抗折强度为抗压强度的左右，而且在施工方法设计中采用所示的三明治式的结构形式，所以从强度方面可以初步认定此种混凝土可以用于广场、人行道，甚至可以用于轻型机动车道上。参考文献：刘荣桂，万玮，等淹水区边坡的生态型护坡技法及耐久性研究混凝土，提高透水性混凝土强度的措施从理论上讲，提高混凝土的强度关

10、键是提高水泥浆体的内吴智仁，陆春华，等护堤植生型生态混凝土性能指标及耐久性性能（自然科学版），江苏大学学报聚力和水泥浆体与骨料的粘附力，根据这一理论，本试验采用的提高透水性混凝土强度的方法就是按照提高水泥浆体的强度来制定。田野悦多孔混凝土用于道路工程的现状和存在的问题日本道路（股份有限公司）技术研究所制造和施工方法佐藤道路铺装用透水性生态混凝土的质量要求、（株）技术研究所采用高等级的水泥水泥等级是决定水泥浆体强度的决定性因素。若只为提高水公路水泥混凝土路面设计规范（）王波透水性硬化路面及铺地的应用前景建筑技术，作者简介：单位地址：联系电话：雷丽恒（），女，讲师，主要从事道路桥梁方面的研究。江苏

11、省镇江市江苏大学土木工程系（）泥浆体的强度而增加水泥量会影响混凝土的孔隙率。而采用高等级的水泥可以在不影响水泥孔隙率的前提下提高混凝土的强度。所以本试验采用的是级和级的普通硅酸盐水泥。选取合适的水灰比水灰比对水泥浆体的微观结构产生很大的影响，特别是对上接第页此抗渗能力没有随着龄期的延长而提高。孔结构测试及电镜观察结果揭示了其中的原因。参考文献：，：江见鲸混凝土结构工程学北京：科学出版社，：，（）：黄智山，王大超混凝土的耐久性混凝土，（）：周新刚混凝土结构的耐久性与损伤防治北京：中国建材工业出版社，：邸小坛，周燕旧建筑物的检测加固与维护北京：地震出版社，袁群，李宗坤，李杉，等圆柱体横向劈拉测定混凝土抗拉强度方法（）：的研究工业建筑，（）：金