再生骨料透水混凝土的強度和透水性能試驗研究

樊毅

定西市水利水電勘測設計研究院 甘肅定西 743000

再生骨料透水混凝土是指廢棄混凝土制備的骨料，該類混凝土可以將透水混凝土和再生混凝土的功能優勢進行充分利用，可以將再生骨料重新利用，將垃圾處置利用進行減少，達到節能減排的作用，最大程度地減少環境污染，而對于透水混凝土，具有連續的孔隙結構，可以有利于雨水的滲透，可以在小區道路上加以應用[1]，有利于將雨天地面雨水進行排除，將小區微環境進行改善。在技術應用實踐方面，再生骨料透水混凝土可以研究配制技術理論、施工技術研究等方面的問題。本文對再生骨料透水混凝土的強度和透水性能試驗進行研究，現報道如下：

1 試驗設計

1.1 原材料

原材料以及來源：①拌合水：自來水；②天然粗骨料：天然碎石；③細骨料：細度模數Mx=3.34的粗砂；④再生粗骨料：人工破碎混凝土框架結構的拆除構件，隨后將鋼筋剔除，破碎采用顎式破碎機，破碎后進行人工篩選得到。基本性能見表1。⑤鋼纖維：剪切型鋼纖維，30mm的長度，0.6mm的等效直徑；⑥膠凝材料：SiQ2＞95%的硅粉，II級的粉煤灰，P.O42.5普通硅酸鹽水泥。⑦減水劑：萘系高效減水劑。

1.2 配合比

基準為砂率10%，并以水膠比0.3，設計6組配合比，并通過立方體試塊試驗，對單一因素下的再生骨料透水混凝土透水性、孔隙率以及強度等性能進行研究與分析。分別設計了以下5類透水混凝土：①普通透水混凝土；②硅粉等量取代6%水泥；③粉煤灰等量取代20%水泥；④萘系高效減水劑取水泥質量的1%；⑤外摻鋼纖維量為水泥質量的3%；配合比見表2。

1.3 試驗內容和方法

（1）攪拌與成型工藝。在室內進行試件的制作與養護，采用人工制混凝土作為試驗材料，尺寸為150mm×150mm×150mm，共計6組，9塊/組，在成型后1d后，放入溫度為（20±2）℃，在養護室（濕度98%以上）進行養護，養護時間為28d。

（2）強度孔隙率及透水性能試驗。參照《普通混凝土力學性能試驗方法標準》來進行抗壓和劈裂抗拉強度試驗，參照《透水水泥混凝土路面技術規程》來進行孔隙率及透水性能試驗[2]。

（3）無損傷再生透水混凝土毛細吸水試驗。主要傳輸方式為毛細吸水，會對結構長期性能產生影響。本次研究自制毛細吸水裝置，具體內容如下，①在養護室中取出試件，向鼓風干燥箱內放入試件，隨后進行冷卻處理，密封采用環氧樹脂，隨后稱取其質量。②將試件的吸收面向下，將其放置于自制的毛細吸水裝置內，隨后將水加入容器內，加至標記高度。③每組3個試件，將每個試件的2個面進行記錄，每個試件的每個面布置5個測點，起始時間為從水達到標記高度，隨后每隔5min進行拍照讀數，進行6次讀數。④在試件連續吸收30min后，將其取出，將多余水分采用濕布擦去，隨后稱質量。

2 試驗結果

范圍分別為抗壓強度4.0-9.63MPa，滲透系數為0.27-0.57cm/s，孔隙率為17.8-23.8%，試驗結果顯示，再生骨料透水混凝土能夠滿足對于基本性能的要求，向混凝土內摻入粉煤灰，可以將其抗壓強度進行大幅度提升，提升大約為44%，向其內外摻鋼纖維可以將透水性進行提升，但是向其內摻入硅粉和萘系高效減水劑具有較為不明顯的效果，此外，在毛細吸水方面，再生骨料透水混凝土與普通混凝土類似，其在前期具有較快的吸水性，在后期則趨于平緩。

3 結語

本文對天然骨料透水混凝土及再生骨料透水混凝土的透水性、孔隙率以及強度性能等進行研究與分析，同時對硅粉、粉煤灰、萘系高效減水劑以及鋼纖維改性再生骨料透水混凝土的作用進行分析，并且對毛細吸水試驗進行進一步研究，得出以下幾個結論：①在同等配合比的條件下，本次試驗結果優于天然骨料透水混凝土，RPC的抗壓強度、劈裂抗拉強度為6.7和1.13MPa，顯著由于NPC的4.0、0.59MPa。②再生骨料透水混凝土的抗壓強度可以通過粉煤灰進行提升，同時也會將透水性和孔隙率進行降低，而孔隙率和透水系數可以通過鋼纖維進行顯著提高，但是也會降低抗壓強度[3]。③在無損條件下，在吸水前的30min內，其吸水時間與毛細吸水高度呈現冪函數關系，與普通混凝土極其相似，其在前期具有較快的吸水性，在后期則趨于平緩。

表1 粗骨料的基本性能

表2 透水混凝土的配合比