高性能透水混凝土磚試驗研究

摘要：目前，多種透水材料產(chǎn)品受到廣泛關注。其中，透水混凝土磚是建設海綿城市廣泛應用的透水材料之一。吉林省屬嚴寒地區(qū)，以水泥為膠結材料，研制少砂混凝土制品，以不同成型方式試驗透水磚，其制品達到Cc30以上抗壓強度，抗凍性D50，良好透水性能等，為企業(yè)生產(chǎn)方式提供科學配料方案。

關鍵詞：普通硅酸鹽水泥；粗砂；碎石；透水磚；抗凍性：透水性

中圖分類號：TU528 文獻標識碼：A 文章編號：2096-2118（2017）01-0053-03

Abstract：At present，a variety of permeable materials products have received great attention.Among them，Pervi-ous concrete bricks are widely used in the construction of sponge city water permeable materials.Jilin Province isa cold area，with cement as cementing material，the development of less sand concrete products，different moldingmethods to test the permeable bricks，the products to Cc30 above compressive strength，frost resistance D50，goodwater permeability，etc.，for the production mode Scientific ingredient program.

Keywords ： ordinary portland cement： coarse sand：gravel：permeablebrick：frost resistance： water permeability

國務院辦公廳印發(fā)的《關于推進海綿城市建設的指導意見》中明確指出，通過海綿城市建設，最大限度地減少城市開發(fā)建設對生態(tài)環(huán)境的影響，將700/0的降雨就地消納和利用。到2020年，城市建成區(qū)20%以上面積達到目標要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上面積達到目標要求[1]。2015年吉林省白城市被列為我國首批“海綿”試點城市之一。2016年長春市計劃示范區(qū)域應用透水磚，作為改善城市生態(tài)環(huán)境，節(jié)約水資源提供耐久性好的路面材料，為了有效防止城市道路因大量雨水不能及時滲入地表，產(chǎn)生道路被雨水淹沒、交通堵塞現(xiàn)象，同時為了改進城市綠化植被，改善空氣質量，高性能透水混凝土磚受到各級部門的關注，在吉林省各地市場應用前景廣闊。混凝土透水磚分為兩種，一種為材料透水磚，一種為結構透水磚。針對以上情況，受吉林省昌固水泥制品有限公司等單位委托，從2015年下半年開始，筆者進行了材料透水磚系統(tǒng)的試驗研究，現(xiàn)將主要技術資料歸納如下。

l研究方向

目前我國GB/T25993-2010《透水路面磚和透水路面板》其產(chǎn)品適用于鋪設于市政人行道、園林景觀小徑、非承重路面廣場等場合，透水性能滿足要求的透水塊材。

JC/T945-2005《透水磚》以無機非金屬材料為主要原料，經(jīng)成型等工藝處理后制成，具有較大水滲透性的鋪地磚。該標準強度等級Cc30，Cc35，Cc40為我們研究目標[2]。該標準規(guī)定抗凍性D25，為了適應嚴寒地區(qū)要求，研究方向D50合格等為主要指標。

2原材料的選擇

2.1 水泥

水泥采用長春亞泰鼎鹿水泥有限公司，P.042.5水泥，實測28天抗壓強度49.5MPa，其混合材為磨細高爐礦渣，執(zhí)行GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》規(guī)定。

2.2細集料河砂

河砂產(chǎn)地：長春飲馬河（其主要物理性能見表1），執(zhí)行GB/T14684-2011《建筑用砂》。

2.3粗集料碎石

碎石產(chǎn)地：公主嶺市（其主要物理性能見表2）。執(zhí)行GB/T14685-2011《建筑用卵石、碎石》。

2.4外加劑

J型發(fā)泡劑由項目組自配。

2.5攪拌用水

應用自來水，符合JGJ63《混凝土用水標準》。

3 配合比設計

參照JGJ55-2011《普通混凝土配合比設計規(guī)程》，結合JC/T945-2005《透水磚》標準主要技術要求，一般選擇少砂混凝土，按照碎石、粗河砂的空隙率，選擇合適粗砂及碎石比例，模擬生產(chǎn)工藝條件，成型方式等進行批量試驗，配比試驗見表3。

4試驗結果分析

試驗結果見表4。

從表3表4可見，試驗編號1由于振動n秒后，影響制品的透水系數(shù)；試驗編號2壓制成型，自然養(yǎng)護比快速養(yǎng)護28天抗壓強度高13.OMPa，引起筆者重視；試驗編號3未加入J型發(fā)泡劑，抗凍性受影響未達到D50要求；試驗編號4水泥摻加量達29%，主要性能指標符合JC/T945 -2005《透水磚》規(guī)定，作為最佳配料方案；以試驗編號4配方為基礎，將各種原材料按配方計量，經(jīng)過攪拌機干拌30S，然后加入定量包括溶解外加劑的水攪拌1.5min，成型方式，振動成型可以保證布料均勻，壓制成型可增強坯體密實性。使用吉林省昌固水泥制品有限公司專用模具，采用長×寬×厚為20cmx10cmx8cm模具，壓縮比為模高：制品厚度=1.7，經(jīng)一定成型壓力，采用自然條件養(yǎng)護；試驗編號5，其抗壓強度等級Cc30，保水性≥0.6g/cm2，透水系數(shù)≥1.0xl0-2cm/s，抗凍性符合外觀質量及抗壓強度損失率規(guī)定，抗凍融次數(shù)D25，實際試驗研究達到D50規(guī)定，抗凍耐久性達到GB/T25993-2010《透水路面磚和透水路面板》嚴寒地區(qū)有關規(guī)定，凍融強度損失率為抗壓強度損失率。制品主要技術指標符合《透水磚》標準要求。

5結論

（1）《透水磚》的配方設計，優(yōu)先考慮利用普通硅酸鹽水泥強度等級為42.5MPa，且水泥中混合材為磨細高爐礦渣，主要保證制品的抗凍性，達到D50規(guī)定。

（2）細集料與粗集料比例，過篩細集料的細度模數(shù)從3.46（河砂），到實驗用粗砂細度模數(shù)3.63這方面非常重要，所用集料在加入水泥后，留下足夠的空隙率，加入定量溶于水的J型發(fā)泡劑溶液確保制品的透水性能。

（3）模擬生產(chǎn)方式進行試驗及試制，為下一步企業(yè)設備選型、成型工藝參數(shù)提供先決條件。

綜山所述，高性能透水混凝土磚試驗研究是初步的，優(yōu)良的抗凍性、透水性等指標為嚴寒地區(qū)提供符合JC/T945-2005《透水磚》技術數(shù)據(jù)，其相應基礎技術資料，將在吉林省內路面磚廠進行技術應用，其中在壓力成型機進行試生產(chǎn)。高性能透水混凝土路面磚為吉林省內外耐久性好的材料透水路面材料增加一個新品種，在努力推廣“海綿”城市，促進城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約水資源等方面將起到積極作用。

參考文獻

[1]國務院辦公廳.關于推進海綿城市建設的指導意見[Z]國辦發(fā)（ 2015）75號.

[2]中華人民共和國發(fā)展和改革委員會.JC/T945-2005《透水磚》[S].2005.

編輯：楊洋