透水混凝土在不同坡度人行道上的透水機(jī)理研究

白鑠鑫 周 津 鄧 娟

(1.中交三航局第三工程有限公司,江蘇 南京210000；2.重慶交通大學(xué),重慶400074)

0 引言

透水混凝土是用骨料,水泥和水在一起拌和,然后就構(gòu)成的一種十分輕質(zhì)的混凝土。它的特征便是輕質(zhì),然后能夠透水。由于在外表有一層空穴均勻分布,就像是蜂窩煤一樣,所以能夠透水。透水混凝土形成的具有連續(xù)孔隙結(jié)構(gòu)的混凝土,具有高透水性、高承載力、良好的裝飾效果、易維護(hù)性、抗凍融性、耐用性、高散熱性等特點(diǎn)。廣泛使用于人行道及自行車道、社區(qū)內(nèi)地面裝飾、園林景觀道路及城市廣場、游泳池旁邊及體育場、社區(qū)消防通道及輕量級道路、高爾夫球場電車道、戶外停車場。同時它是一種能讓雨水流入地下,有效補(bǔ)充地下水,緩解城市的地下水位急劇下降等等的一些城市環(huán)境問題。并能有效的消除地面上的油類化合物等對環(huán)境污染的危害;保護(hù)地下水、維護(hù)生態(tài)平衡、能緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的鋪裝材料;對人類生存環(huán)境的良性發(fā)展及城市雨水管理與水污染防治等方面,具有特殊的重要作用。本課題結(jié)合重慶地區(qū)城市地形起伏較大,人行道坡度隨地形變化較大,對人行道透水混凝土在不同坡度下的透水機(jī)理的研究,找出透水混凝土在不同坡度相適宜的孔隙率及其最佳配合比設(shè)計,以達(dá)到透水混凝土在人行道不同坡度下的最佳透水效果及確保行人安全。因此,對人行道透水混凝土在不同坡度的透水機(jī)理的研究具有重要意義。

1 原材料及相關(guān)參數(shù)

1.1 原材料

本試驗(yàn)采用水泥：重慶拉法基水泥有限公司生產(chǎn)的P.O42.5級水泥;碎石：4.75－13.2mm 地產(chǎn)花崗巖碎石;水：普通自來水。

1.2 原材料參數(shù)

表1 粗骨料技術(shù)性能

2 試驗(yàn)方法

2.1 配合比的確定

本試驗(yàn)的配合比設(shè)計采用體積法確定.取W/C＝0.3,配合比設(shè)計如表2。

表2 配合比

2.2 成型方法

由于條件有限,本試驗(yàn)的試件成型采用插搗法。300mm?300m?50mm試件插搗50下,至試件內(nèi)部連接緊密,然后用直徑為20mm的鐵棒“滾壓”成型面至表面平整;150mm?150mm?150mm試件分兩次裝入模具,每次分別插搗25下,然后用直徑為20mm的鐵棒“滾壓”成型面至表面平整。

2.3 孔隙率的測定

透水混凝土的透水性大小取決于有效空隙的大小,本試驗(yàn)所測得的孔隙率均為有效孔隙率。

測定方法：

(1)量取并計算試件體積V;

(2)稱出試件在浸水飽和狀態(tài)下在水中的質(zhì)量m1;

(3)將試件自然風(fēng)干24h,稱出其質(zhì)量m2;

P＝[1－(m2－m1)/V]?100%

P——試件實(shí)測孔隙率。

本試驗(yàn)分別取目標(biāo)孔隙率15%、20%、25%進(jìn)行對照試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果如表3。

表3 實(shí)際孔隙率

2.4 試件抗壓強(qiáng)度的測定

透水混凝土的抗壓強(qiáng)度測試按照GB/T 50107《混凝土強(qiáng)度檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行。

3 透水混凝土在不同坡度的人行道上的透水情況測定

3.1 本試驗(yàn)在模擬自然降雨的條件下,通過對坡度的調(diào)整,收集單位時間內(nèi)通過試件的雨水量

本試驗(yàn)具體步驟如下：(1)試件標(biāo)準(zhǔn)濕養(yǎng)護(hù)48h;(2)將準(zhǔn)備用于測試的試件濕潤,并用濕布或濕毛巾擦拭試件;(3)接好入水管,打開水龍頭,控制入水量;(4)用干燥的膠紙口袋將模具覆蓋完全,并將試件安置在模具上方;(5)將試件與模具整體放置在相應(yīng)的坡度上;(6)在模擬降雨條件下進(jìn)行測試試驗(yàn);(7)測出1min模擬降雨條件下通過試件的水的質(zhì)量;(8)調(diào)整坡度,測定在不同坡度下試件的透水情況。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表4。

表4 透水量

3.2 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

從試驗(yàn)結(jié)果分析,在一定坡度范圍內(nèi),隨著孔隙率的增加,透水混凝土的透水性能增加,在一定坡度范圍內(nèi),隨著坡度的增加,透水混凝土的透水性能呈下降趨勢。

4 結(jié)論

通過透水混凝土在不同坡度的人行道上的透水機(jī)理的研究,我們得出以下結(jié)論：

(1)模擬降雨條件檢測透水混凝土滲透性試驗(yàn)方法具有可行性;

(2)在一定坡度范圍內(nèi),隨著孔隙率的增加,透水混凝土的透水性能增加;在一定坡度范圍內(nèi),隨著坡度的增加,透水混凝土的透水性能呈下降趨勢。

透水混凝土能緩解城市的地下水位急劇下降有效補(bǔ)充地下水且能讓雨水流入地下等等的一些城市環(huán)境問題是保護(hù)地下水、維護(hù)生態(tài)平衡、能緩解城市熱島效應(yīng)的優(yōu)良的鋪裝材料并能有效的消除地面上的油類化合物等對環(huán)境污染的危害;同時其有利于人類生存環(huán)境的良性發(fā)展及城市雨水管理與水污染防治等工作上,具有特殊的重要意義。

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