透水混凝土抗壓強(qiáng)度和透水性能的影響因素研究

張萬利

摘要：透水性混凝土是一種環(huán)保綠色材料，透水性混凝土具有質(zhì)地較輕、孔洞多和透水性良好的特點(diǎn)，使用透水性混凝土材料，還具有保護(hù)城市環(huán)境、保護(hù)水資源，避免形成熱島效應(yīng)等問題。本文應(yīng)用正交實(shí)驗法對混凝土的水灰比、骨料級配等進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示出孔隙率、抗壓強(qiáng)度和透水性有密切相關(guān)。

關(guān)鍵詞：透水混凝土;抗壓強(qiáng)度;透水性能;影響因素

一、透水混凝土抗壓強(qiáng)度和透水性能的影響因素試驗

（一）原材料的選擇

在正交試驗中，所選用的材料是海螺牌水泥，在水泥中，構(gòu)成部分主要包括骨料，骨料的直徑大小各不相同，主要包括兩種直徑。密度分別是每立方米2890kg和每立方米2870kg，在試驗中分別采用幾種不同的外加劑，一種是減水劑，另一種是增強(qiáng)劑，增強(qiáng)劑主要應(yīng)用于混凝土材料中，成分構(gòu)成是硅灰和甲基纖維素。

（二）配比設(shè)計

在試驗中，主要研究的是水灰比、骨料以及孔隙率對透水混凝土的影響，于是我們選擇的是正交試驗，其中骨料級配的粒徑為4.8毫米-9.5毫米。

（三）制備方法

對于透水混凝土的制備方法，需要采用水泥裹石法，具體步驟如下：首先將骨料倒入攪拌機(jī)中，攪拌時間為半小時，邊攪拌邊倒水，攪拌的時間應(yīng)越來越長，然后倒入漿料，將漿料裝入倒模中，振搗25次，等到振搗兩次后，再將表面清理干凈，最后進(jìn)行拆模，成型后再拆模，將其養(yǎng)護(hù)起來。

（四）測驗方法

先是抗壓強(qiáng)度的測試，抗壓強(qiáng)度的測試應(yīng)該遵循混凝土力學(xué)性能試驗標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，對養(yǎng)護(hù)一段時間后的透水混凝土進(jìn)行測試，設(shè)備選擇壓力型設(shè)備。對于孔隙率的測試選擇排水法進(jìn)行，樣品的尺寸和大小應(yīng)該為正方形，步驟是將樣品放入烤香中進(jìn)行烘烤，測出樣品的體積，然后測出樣品的靜物重量，將樣品擦干凈，測出樣品快干燥時的重量，算出空隙率。滲透系數(shù)主要參照透水混凝土技術(shù)規(guī)程進(jìn)行試驗。

二、試驗結(jié)果

（一）透水混凝土杭壓強(qiáng)度分析

根據(jù)相關(guān)參數(shù)，得知，水灰比、骨料以及孔隙率對透水混凝土的性能都有影響，抗壓強(qiáng)度分別是2MPa、3MPa和14MPa，對于不同的因素，會對透水混凝土的抗壓強(qiáng)度產(chǎn)生不同的影響，總的來說，孔隙率大于骨料級配大于水灰比。在此過程中，如果水灰比變大，那么透水混凝土的抗壓強(qiáng)度先增大后減小，如果水灰比較小，水泥就不能被水化，影響混凝土的性能，水化物也不能包裹在骨料中，透水混凝土的強(qiáng)度變低;如果水灰比增加，那么水泥就會被水化，混凝土的強(qiáng)度增加，水灰比較大，混凝土的水分較多，孔隙變多，漿體沉入混凝土內(nèi)部，透水混凝土的強(qiáng)度降低。接著是骨料的分析，對比單一的骨料，如果加入其他類型的骨料，攪拌在一起時，透水混凝土的強(qiáng)度會變大，單一骨料粒徑時，孔隙率最大，堆積密度減少，因此可以采用增加骨料級配的方法增加骨料間的密度。對于孔隙率的分析，孔隙率越大，透水混凝土的強(qiáng)度就越小，因為孔隙率較大，水泥含量較小。也就是說，當(dāng)水灰比0.3、骨料粒徑4.8毫米、孔隙率15%時，透水混凝土的抗壓強(qiáng)度最好。

（二）透水混凝土滲透系數(shù)

有參數(shù)可知，水灰比、孔隙率與透水混凝土都有關(guān)系，會受到極差的影響。不同影響因素對透水混凝土系數(shù)的影響程度也不同，孔隙率最大，水灰比其次，骨料最少。水灰比越大，透水混凝土的參數(shù)也就越大，而水泥的含量也就越少。水含量越大，孔隙率也就越大，滲透系數(shù)也就越高。如果骨料系數(shù)增加，那么透水混凝土的系數(shù)有所變化，會呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，如果向不同的骨料級配中加入不同類型的骨料，則可以改變透水混凝土的特性，減少一些孔洞的數(shù)量，提高滲透值，如果細(xì)骨料較多，則細(xì)骨料則會將孔洞連接在一起，減少滲透值。而孔隙率對透水混凝土的影響體現(xiàn)在：孔隙率越大，透水混凝土的滲透性就越強(qiáng)，孔隙數(shù)量就越多，水泥含量減少，混凝土的骨料膠變得不牢固，孔洞數(shù)量增加，從該結(jié)果可知：水灰比0.3，粒徑4.8毫米，孔隙率25%時，透水混凝土的透水系數(shù)最大。

（三）透水混凝土孔隙率分析

根據(jù)參數(shù)可知，不同因素對透水性混凝土的影響具有如下結(jié)果：孔隙率的影響系數(shù)最大，其次是水灰比的影響，骨料的影響最低。水灰比有所下降時，透水混凝土的滲透系數(shù)和孔隙率有所增加，孔隙率和滲透參數(shù)有增大的趨勢。當(dāng)骨料中的細(xì)骨料比例增大時，透水系數(shù)與孔隙率呈現(xiàn)相反的變化，這說明透水混凝土與孔隙率有密切聯(lián)系，但不能僅僅歸結(jié)為孔隙率越大，滲透值越大。

三、結(jié)論

當(dāng)水灰比為0.3，骨料粒徑為4.8毫米，孔隙率為15%時，透水混凝土的抗壓強(qiáng)度最好;當(dāng)水灰比為0.3，骨料粒徑4.8毫米，孔隙率為25%時，透水混凝土系數(shù)最高。對比混凝土的抗壓強(qiáng)度和透水性，因此我們決定將透水混凝土的孔隙率調(diào)整為20%最佳，水灰比最好為0.3，透水混凝土的性能最好。在孔隙率、水灰比與骨料這幾種影響因素中，透水混凝土的抗壓強(qiáng)度影響之比主要為：孔隙率、骨料與水灰比，也就是說當(dāng)孔隙率越大時，透水混凝土的抗壓強(qiáng)度越小，透水混凝土的滲透性就越強(qiáng)，滲透效果越好。水灰比對透水混凝土也有一定影響，水灰比對透水混凝土的影響相對較小，水灰比為0.3時，抗壓強(qiáng)度較好，透水混凝土的滲透性最好。如果采用的單一的骨料，那么我們可以看到透水混凝土的抗壓強(qiáng)度就較小，邊攪拌邊加入骨料后，能夠提高混凝土的抗壓程度，提高滲透參數(shù)。

四、結(jié)束語

綜上所述，采用正交試驗對透水混凝土的性能進(jìn)行了研究，分別分析了水灰比、骨料以及孔隙率對透水混凝土抗壓強(qiáng)度的影響，也顯示出了結(jié)果，對其他透水混凝土抗壓強(qiáng)度和透水性能的研究提供了一定參考。

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