粉煤灰對透水混凝土性能影響研究

賈小妮

摘 ? ? ?要：為研究粉煤灰對透水混凝土的影響作用，通過在透水混凝土中加入粉煤灰，利用裹石法制作透水混凝土，研究了粉煤灰對透水混凝土抗壓強度、抗折強度、孔隙率和透水系數(shù)的影響作用。結(jié)果表明：粉煤灰的摻入對透水混凝土的性能有明顯的影響，抗壓強度先降低后增高，粉煤灰摻量為20%的時候抗壓強度達到最大值19.6 MPa，隨著粉煤灰摻量的繼續(xù)增加，抗壓強度值又逐漸減小;粉煤灰摻量為20%的時候抗折強度達到最大值，說明粉煤灰的最佳摻量在20%左右;隨著粉煤灰摻量的增加，孔隙率和透水系數(shù)都逐漸減低，早期降低的速率大，后期降低的速率小。

關(guān) ?鍵 ?詞：粉煤灰;透水混凝土;強度;孔隙率;透水系數(shù)

中圖分類號：TQ 528 ? ? ? 文獻標(biāo)識碼： A ? ? ? 文章編號： 1671-0460（2019）12-2742-04

Abstract： In order to study the effect of fly ash on permeable concrete， the permeable concrete was prepared by adding fly ash to the permeable concrete， and the effect of fly ash on compressive strength， flexural strength， porosity and permeability of permeable concrete was investigated. The results showed that adding fly ash had significant effect on the performance of permeable concrete. The compressive strength decreased first and then increased. When the fly ash content was 20%， the compressive strength reached the maximum value of 19.6 MPa;With the continues increase of ash content， the compressive strength value decreased gradually. When the fly ash content was 20%， the flexural strength reached the maximum value， indicating that the optimum blending amount of fly ash is about 20%.With the increase of coal ash content， the porosity and permeability coefficient gradually reduced， the rate of early reduction was large， and the rate of late reduction was small.

Key words： Fly ash; Permeable concrete; Strength; Porosity; Permeability coefficient

隨著我國“海綿城市”政策的落地，透水混凝土也迎來了快速的發(fā)展機遇[1]。透水混凝土也稱為多孔混凝土或無砂混凝土，是由骨料、水泥、增強劑和水拌制而成的一種具有連續(xù)孔隙率結(jié)構(gòu)的新型混凝土[2-5]，具有多孔、輕質(zhì)、透氣、透水性能的特性[6]，在“海綿城市”建設(shè)中廣泛應(yīng)用于公園、人行道、體育場館、景觀路面等地方，利用透水混凝土的高孔隙率，加強地表與空氣的熱量和水分交換，調(diào)節(jié)城市氣候，降低地表溫度，有利于緩解城市“熱島”效應(yīng)[7-10];透水混凝土在雨季將水份滲入地面以下，減輕城市道路排水系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，減小地表徑流壓力，同時還可以緩解城市地下水位急劇下降的作用，具有良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)環(huán)境效益。

由于透水混凝土中不摻細(xì)集料或者只摻少量細(xì)集料，從而使透水混凝土的強度、工作性、性能和普通混凝土有較大差異。國內(nèi)對透水混凝土的制備、性能及影響因素做了大量的研究，部分學(xué)者將粉煤灰、工業(yè)廢渣、再生料等加入到透水混凝土中，取得了一定的成果[10-14]，但基本上研究重點都在透水混凝土的制備方法、工作性等方面，粉煤灰對透水混凝土透水性能、孔隙率的研究較少，特別是強度方面的報道較少。

本文通過在透水混凝土中加入礦物外加劑粉煤灰，研究了粉煤灰對透水混凝土強度、透水率和孔隙率的影響作用[10]。應(yīng)用“水泥裹石法”拌制透水混凝土，首先測試粉煤灰對透水混凝土抗壓強度和抗折強度的影響，隨后測試了粉煤灰對透水混凝土透水率和孔隙率的影響[15]。

1 ?研究方法

1.1 ?原材料和主要測量儀器

水泥：秦嶺牌PO42.5普通硅酸鹽水泥，陜西耀縣水泥廠，物理性能如表1所示。

碎石：碎石采用5～16 mm粒徑規(guī)格的單一級配碎石，陜西省三原石料廠，物理性能如表2所示。

1.2 ?實驗方案設(shè)計

根據(jù)CJJT135-2009《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》中的規(guī)定，采用體積法計算混凝土的配合比設(shè)計。粉煤灰采用內(nèi)摻法，分別添加0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%不同摻量的粉煤灰，制作透水混凝土，基礎(chǔ)配合比為：水泥∶水∶碎石=450∶150∶1580，透水混凝土水膠比為0.30，漿集比為0.38，高效減水劑摻量為3.5%。然后對不同粉煤灰摻量的透水混凝土進行強度、透水性能和孔隙率測定。

3 ?結(jié) 論

通過在透水混凝土中加入粉煤灰，研究了粉煤灰摻量變化對透水混凝土抗壓強度和抗折強度的影響作用，同時也研究了粉煤灰摻量變化對透水混凝土孔隙率和透水系數(shù)的影響作用，得到如下結(jié)論：

（1）粉煤灰的摻入對透水混凝土的強度有明顯的影響作用，隨著粉煤灰摻量的增加，透水混凝土的抗壓強度先減小，后增加，當(dāng)粉煤灰摻量為20%的時候，抗壓強度達到最大值19.6 MPa，摻量超過20%時候，抗壓強度又逐漸減小;

（2）隨著粉煤灰摻量的增加，透水混凝土的抗折強度逐漸增大，當(dāng)粉煤灰摻量為20%的時候，抗折強度達到最大值3.7 MPa，摻量超過20%時候，抗折強度也慢慢減小;說明對于強度而言，粉煤灰的最佳摻量為20%左右。

（3）粉煤灰的摻入對透水混凝土的孔隙率有明顯影響，隨著粉煤灰摻量的增加，透水混凝土的孔隙率逐漸減小;

（4）粉煤灰的摻入對透水混凝土的透水系數(shù)有明顯影響，隨著粉煤灰摻量的增加，透水混凝土的透水系數(shù)也逐漸減小，同時也說明透水混凝土中孔隙率和透水系數(shù)有相關(guān)性。

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