地質(zhì)聚合物新型路面透水磚的實(shí)驗(yàn)研究★

樊開(kāi)柞 刁 展 吳會(huì)軍

(大連交通大學(xué)土木工程學(xué)院，遼寧 大連 116028)

1 工程背景

近年來(lái)地質(zhì)聚合物作為一種新型綠色膠凝材料，具有抗?jié)B性強(qiáng)、快硬早強(qiáng)、耐久性好等優(yōu)越的性能，能夠適用于各類建筑材料，達(dá)到綠色環(huán)保的目的，契合我國(guó)海綿城市建設(shè)理念，對(duì)緩解日益加劇的環(huán)境問(wèn)題、促進(jìn)生態(tài)平衡、城市可持續(xù)性發(fā)展具有重要意義和作用。對(duì)于海綿城市建設(shè)，減少地表徑流、加快雨水就地下滲是一項(xiàng)重要內(nèi)容，而道路材料性能，決定著地表徑流及地表水下滲速度。因此，開(kāi)發(fā)透水性、耐久性強(qiáng)的路面透水材料對(duì)海綿城市建設(shè)有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較廣泛的主要為水泥基類和瀝青類透水路面，雖然性能符合要求，但是材料欠缺可持續(xù)性。本研究擬利用偏高嶺土為固體原料添加增韌纖維合成的新型綠色膠凝材料[1]，開(kāi)發(fā)路面透水磚，為海綿城市建設(shè)提供新的選擇。

2 實(shí)驗(yàn)試件制備

本實(shí)驗(yàn)以偏高嶺土、50%NaOH溶液、Na2SiO3溶液為原料，同時(shí)添加不同劑量不同種類的增韌纖維合成出增韌纖維地質(zhì)聚合物[2]，經(jīng)過(guò)28 d養(yǎng)護(hù)之后，進(jìn)行地質(zhì)聚合物的干縮、抗壓和抗折實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料配比如表1，表2所示[3,4]。

表1 干縮實(shí)驗(yàn)地質(zhì)聚合物配合比(增韌纖維為玻璃纖維、玄武巖纖維)

表2 抗折抗壓實(shí)驗(yàn)地質(zhì)聚合物配合比

3 數(shù)據(jù)處理分析

在干縮實(shí)驗(yàn)中通過(guò)測(cè)定干縮試件的長(zhǎng)度和質(zhì)量的變化來(lái)確定地質(zhì)聚合物的干縮性的大小，經(jīng)過(guò)28 d的養(yǎng)護(hù)及測(cè)定，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)為圖表,如圖1，圖2所示。

在抗折和抗壓實(shí)驗(yàn)中，將養(yǎng)護(hù)完成的抗壓抗折試件放在萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，由與萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)相連的計(jì)算機(jī)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)為圖表如圖3，圖4所示。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)試件進(jìn)行干縮、抗壓和抗折實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)添加玻璃纖維的地質(zhì)聚合物相比其他增韌纖維地質(zhì)聚合物性能更加優(yōu)越，當(dāng)添加玻璃纖維含量為0.2%時(shí)，地質(zhì)聚合物的性能最好。主要原因是玻璃纖維本身具有很強(qiáng)的抗拉能力，彈性系數(shù)較高，因此在實(shí)驗(yàn)中玻璃纖維可以表現(xiàn)出其巨大性能優(yōu)勢(shì)，而當(dāng)玻璃纖維的含量過(guò)多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致地質(zhì)聚合物試件內(nèi)纖維分布雜亂，會(huì)產(chǎn)生纖維沉積，從而影響地質(zhì)聚合物的性能。地質(zhì)聚合物作為一種新興的綠色環(huán)保材料，對(duì)地聚物的增韌改性的研究還在完善和發(fā)展當(dāng)中[5]，本實(shí)驗(yàn)從4種增韌纖維出發(fā)，探究地質(zhì)聚合物的相關(guān)性能，相信經(jīng)過(guò)研究的不斷深入，地質(zhì)聚合物一定可以廣泛地出現(xiàn)在建筑材料市場(chǎng)。