高儲水生態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，能夠在混凝土內部儲量調節城市氣候，改善人類的居住環境，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、石灰巖碎石。細骨料：細度模數為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，采用正交試驗設計[3]尋求最優水平組合。 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N=P/A 得到抗壓強度，結果見表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的主次順序。 結果見表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泡劑含量增大時，抗壓強度隨之減小；當碎石含量增大時，抗壓強度增大。 在強度試驗中優方案為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。儲水量試驗中優方案為A3B3C1。

3 綜合分析

圖1 各因素含量和抗壓強度關系

圖2 各因素含量和儲水量關系

綜合以上分析可以發現，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置了權重：

將強度與儲水量數據標準化，比例系數分別為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，可根據工程的不同環境和不同需要來選擇。

4 結語

（1） 當多孔骨料含量和發泡劑含量增大時，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系為：多孔骨料含量，碎石含量，發泡劑含量。

（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，應根據工程不同環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.生態環境友好型混凝土的研究現狀與展望[J].混凝土，2002,08:06-08.

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

［3］邱秩兵,張文利,閔凡飛,公茂利.試驗設計與數據處理[M].合肥:中國科學技術大學出版社,2008:77-100.