樊毅
定西市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院 甘肅定西 743000
再生骨料透水混凝土是指廢棄混凝土制備的骨料,該類混凝土可以將透水混凝土和再生混凝土的功能優(yōu)勢(shì)進(jìn)行充分利用,可以將再生骨料重新利用,將垃圾處置利用進(jìn)行減少,達(dá)到節(jié)能減排的作用,最大程度地減少環(huán)境污染,而對(duì)于透水混凝土,具有連續(xù)的孔隙結(jié)構(gòu),可以有利于雨水的滲透,可以在小區(qū)道路上加以應(yīng)用[1],有利于將雨天地面雨水進(jìn)行排除,將小區(qū)微環(huán)境進(jìn)行改善。在技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐方面,再生骨料透水混凝土可以研究配制技術(shù)理論、施工技術(shù)研究等方面的問題。本文對(duì)再生骨料透水混凝土的強(qiáng)度和透水性能試驗(yàn)進(jìn)行研究,現(xiàn)報(bào)道如下:
原材料以及來源:①拌合水:自來水;②天然粗骨料:天然碎石;③細(xì)骨料:細(xì)度模數(shù)Mx=3.34的粗砂;④再生粗骨料:人工破碎混凝土框架結(jié)構(gòu)的拆除構(gòu)件,隨后將鋼筋剔除,破碎采用顎式破碎機(jī),破碎后進(jìn)行人工篩選得到?;拘阅芤姳?。⑤鋼纖維:剪切型鋼纖維,30mm的長(zhǎng)度,0.6mm的等效直徑;⑥膠凝材料:SiQ2>95%的硅粉,II級(jí)的粉煤灰,P.O42.5普通硅酸鹽水泥。⑦減水劑:萘系高效減水劑。
基準(zhǔn)為砂率10%,并以水膠比0.3,設(shè)計(jì)6組配合比,并通過立方體試塊試驗(yàn),對(duì)單一因素下的再生骨料透水混凝土透水性、孔隙率以及強(qiáng)度等性能進(jìn)行研究與分析。分別設(shè)計(jì)了以下5類透水混凝土:①普通透水混凝土;②硅粉等量取代6%水泥;③粉煤灰等量取代20%水泥;④萘系高效減水劑取水泥質(zhì)量的1%;⑤外摻鋼纖維量為水泥質(zhì)量的3%;配合比見表2。
(1)攪拌與成型工藝。在室內(nèi)進(jìn)行試件的制作與養(yǎng)護(hù),采用人工制混凝土作為試驗(yàn)材料,尺寸為150mm×150mm×150mm,共計(jì)6組,9塊/組,在成型后1d后,放入溫度為(20±2)℃,在養(yǎng)護(hù)室(濕度98%以上)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間為28d。
(2)強(qiáng)度孔隙率及透水性能試驗(yàn)。參照《普通混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》來進(jìn)行抗壓和劈裂抗拉強(qiáng)度試驗(yàn),參照《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》來進(jìn)行孔隙率及透水性能試驗(yàn)[2]。
(3)無損傷再生透水混凝土毛細(xì)吸水試驗(yàn)。主要傳輸方式為毛細(xì)吸水,會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期性能產(chǎn)生影響。本次研究自制毛細(xì)吸水裝置,具體內(nèi)容如下,①在養(yǎng)護(hù)室中取出試件,向鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)放入試件,隨后進(jìn)行冷卻處理,密封采用環(huán)氧樹脂,隨后稱取其質(zhì)量。②將試件的吸收面向下,將其放置于自制的毛細(xì)吸水裝置內(nèi),隨后將水加入容器內(nèi),加至標(biāo)記高度。③每組3個(gè)試件,將每個(gè)試件的2個(gè)面進(jìn)行記錄,每個(gè)試件的每個(gè)面布置5個(gè)測(cè)點(diǎn),起始時(shí)間為從水達(dá)到標(biāo)記高度,隨后每隔5min進(jìn)行拍照讀數(shù),進(jìn)行6次讀數(shù)。④在試件連續(xù)吸收30min后,將其取出,將多余水分采用濕布擦去,隨后稱質(zhì)量。
范圍分別為抗壓強(qiáng)度4.0-9.63MPa,滲透系數(shù)為0.27-0.57cm/s,孔隙率為17.8-23.8%,試驗(yàn)結(jié)果顯示,再生骨料透水混凝土能夠滿足對(duì)于基本性能的要求,向混凝土內(nèi)摻入粉煤灰,可以將其抗壓強(qiáng)度進(jìn)行大幅度提升,提升大約為44%,向其內(nèi)外摻鋼纖維可以將透水性進(jìn)行提升,但是向其內(nèi)摻入硅粉和萘系高效減水劑具有較為不明顯的效果,此外,在毛細(xì)吸水方面,再生骨料透水混凝土與普通混凝土類似,其在前期具有較快的吸水性,在后期則趨于平緩。
本文對(duì)天然骨料透水混凝土及再生骨料透水混凝土的透水性、孔隙率以及強(qiáng)度性能等進(jìn)行研究與分析,同時(shí)對(duì)硅粉、粉煤灰、萘系高效減水劑以及鋼纖維改性再生骨料透水混凝土的作用進(jìn)行分析,并且對(duì)毛細(xì)吸水試驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步研究,得出以下幾個(gè)結(jié)論:①在同等配合比的條件下,本次試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于天然骨料透水混凝土,RPC的抗壓強(qiáng)度、劈裂抗拉強(qiáng)度為6.7和1.13MPa,顯著由于NPC的4.0、0.59MPa。②再生骨料透水混凝土的抗壓強(qiáng)度可以通過粉煤灰進(jìn)行提升,同時(shí)也會(huì)將透水性和孔隙率進(jìn)行降低,而孔隙率和透水系數(shù)可以通過鋼纖維進(jìn)行顯著提高,但是也會(huì)降低抗壓強(qiáng)度[3]。③在無損條件下,在吸水前的30min內(nèi),其吸水時(shí)間與毛細(xì)吸水高度呈現(xiàn)冪函數(shù)關(guān)系,與普通混凝土極其相似,其在前期具有較快的吸水性,在后期則趨于平緩。
表1 粗骨料的基本性能
表2 透水混凝土的配合比