高儲水生態(tài)混凝土儲水性能研究及其應用推廣

吳曉婧 張成君 蔣 瑞 伍 凱

（河海大學大禹學院，江蘇 南京210098）

0 前言

近年來我國城市化進程加快，各種城市化問題也逐漸顯露，熱島效應就是問題之一。 我們尋求一種儲水能力較強的混凝土，能夠在混凝土內(nèi)部儲量調(diào)節(jié)城市氣候，改善人類的居住環(huán)境，在一定程度上緩解熱島效應。[1-2]

1 原材料及其配合比的確定

1.1 原材料

試驗所用原材料為易于采購的材料。 水泥： 海螺P·O32.5 水泥（部分用粉煤灰替代）。 粗骨料：破碎的紅磚、石灰?guī)r碎石。細骨料：細度模數(shù)為3.0－2.3 的沙。添加劑：可再分散乳膠粉。 水：普通自來水。

1.2 試驗室配合比

試驗旨在研究三個因素水平對混凝土試塊的性能影響，采用正交試驗設(shè)計[3]尋求最優(yōu)水平組合。 具體配合比制定見表1。

表1 混凝土試塊配合比及抗壓強度(儲水)試驗結(jié)果分析

2 性能指標的試驗研究

2.1 抗壓強度

2.1.1 抗壓強度測定對應每個試驗配合比澆筑立方體試件，根據(jù)N=P/A 得到抗壓強度，結(jié)果見表1。

2.1.2 抗壓強度分析

運用直觀分析法分析可以尋求最佳水平組合并且求影響因數(shù)的主次順序。 結(jié)果見表1。

分析表1 可知在強度試驗中，RA>RC>RB， 故各因素影響大小從主到次的順序為：A，B，C（A 為多孔骨料含量，B為發(fā)泡劑含量，C 為碎石含量。 下同）。

分析圖1 可知，當多孔骨料含量以及發(fā)泡劑含量增大時，抗壓強度隨之減?。划斔槭吭龃髸r，抗壓強度增大。 在強度試驗中優(yōu)方案為A1B1C5。

2.2 儲水量

2.2.1 儲水量測定

先稱量干燥試塊的重量記為W1，再測量儲水飽和時重量記為W2，儲水量W=W2-W1。 取每組均值作為最終值。

2.2.2 儲水量分析

采用正交分析具體情況見表1。

分析表1 可知在儲水試驗中，RA>RC>RB，所以各因素影響大小從主到次的順序為：A，C，B。

分析圖2 可知，當多孔骨料含量以及發(fā)泡劑含量增大時，儲水量也增大；當碎石含量增大時，儲水量隨之減小并趨于平緩。儲水量試驗中優(yōu)方案為A3B3C1。

3 綜合分析

圖1 各因素含量和抗壓強度關(guān)系

圖2 各因素含量和儲水量關(guān)系

綜合以上分析可以發(fā)現(xiàn)，不同因素對混凝土試塊強度和儲水量的影響不同。為了針對不同的道路情況選擇出適合的組別，為不同試驗組別的強度和儲水量設(shè)置了權(quán)重：

將強度與儲水量數(shù)據(jù)標準化，比例系數(shù)分別為a、b（a+b=1）。 利用正交分析求得相應組合值。

當a 分別取0.2、0.4、0.6、0.8，b 分別取0.8、0.6、0.4、0.2 時，得到的優(yōu)組合分別為A3B3C1、A1B3C1、A1B1C5、A1B1C5。這四個方案對強度的要求逐漸增高，對儲水量的要求逐漸降低，可根據(jù)工程的不同環(huán)境和不同需要來選擇。

4 結(jié)語

（1） 當多孔骨料含量和發(fā)泡劑含量增大時，抗壓強度減小，儲水量增加；當碎石含量增大時，抗壓強度增大，儲水量減小并趨于平緩。

（2）影響抗壓強度和儲水量的因素的主次關(guān)系為：多孔骨料含量，碎石含量，發(fā)泡劑含量。

（3）不同因素對混凝土試塊強度和儲水量的影響是不相同的，應根據(jù)工程不同環(huán)境和不同需求綜合考慮選擇相應的配合比。

［1］奚新國,許仲梓,陳建華.生態(tài)環(huán)境友好型混凝土的研究現(xiàn)狀與展望[J].混凝土，2002,08:06-08.

［2］李化建,孫恒虎,肖雪軍. 生態(tài)混凝土研究進展[J].材料導報，2005,03:25-28.

［3］邱秩兵,張文利,閔凡飛,公茂利.試驗設(shè)計與數(shù)據(jù)處理[M].合肥:中國科學技術(shù)大學出版社,2008:77-100.