高性能透水混凝土磚試驗(yàn)研究

摘要：目前，多種透水材料產(chǎn)品受到廣泛關(guān)注。其中，透水混凝土磚是建設(shè)海綿城市廣泛應(yīng)用的透水材料之一。吉林省屬?lài)?yán)寒地區(qū)，以水泥為膠結(jié)材料，研制少砂混凝土制品，以不同成型方式試驗(yàn)透水磚，其制品達(dá)到Cc30以上抗壓強(qiáng)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(xué)配料方案。

關(guān)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(lèi)號(hào)：TU528 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》中明確指出，通過(guò)海綿城市建設(shè)，最大限度地減少城市開(kāi)發(fā)建設(shè)對(duì)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(dá)到目標(biāo)要求；到2030年，城市建成區(qū)80%以上面積達(dá)到目標(biāo)要求[1]。2015年吉林省白城市被列為我國(guó)首批“海綿”試點(diǎn)城市之一。2016年長(zhǎng)春市計(jì)劃示范區(qū)域應(yīng)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(shí)滲入地表，產(chǎn)生道路被雨水淹沒(méi)、交通堵塞現(xiàn)象，同時(shí)為了改進(jìn)城市綠化植被，改善空氣質(zhì)量，高性能透水混凝土磚受到各級(jí)部門(mén)的關(guān)注，在吉林省各地市場(chǎng)應(yīng)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(jié)構(gòu)透水磚。針對(duì)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(kāi)始，筆者進(jìn)行了材料透水磚系統(tǒng)的試驗(yàn)研究，現(xiàn)將主要技術(shù)資料歸納如下。

l研究方向

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

JC/T945-2005《透水磚》以無(wú)機(jī)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(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度等級(jí)Cc30，Cc35，Cc40為我們研究目標(biāo)[2]。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定抗凍性D25，為了適應(yīng)嚴(yán)寒地區(qū)要求，研究方向D50合格等為主要指標(biāo)。

2原材料的選擇

2.1 水泥

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

2.2細(xì)集料河砂

河砂產(chǎn)地：長(zhǎng)春飲馬河（其主要物理性能見(jiàn)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(jiàn)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(xiàng)目組自配。

2.5攪拌用水

應(yīng)用自來(lái)水，符合JGJ63《混凝土用水標(biāo)準(zhǔn)》。

3 配合比設(shè)計(jì)

參照J(rèn)GJ55-2011《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》，結(jié)合JC/T945-2005《透水磚》標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)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(jìn)行批量試驗(yàn)，配比試驗(yàn)見(jiàn)表3。

4試驗(yàn)結(jié)果分析

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

從表3表4可見(jiàn)，試驗(yàn)編號(hào)1由于振動(dòng)n秒后，影響制品的透水系數(shù)；試驗(yàn)編號(hào)2壓制成型，自然養(yǎng)護(hù)比快速養(yǎng)護(hù)28天抗壓強(qiáng)度高13.OMPa，引起筆者重視；試驗(yàn)編號(hào)3未加入J型發(fā)泡劑，抗凍性受影響未達(dá)到D50要求；試驗(yàn)編號(hào)4水泥摻加量達(dá)29%，主要性能指標(biāo)符合JC/T945 -2005《透水磚》規(guī)定，作為最佳配料方案；以試驗(yàn)編號(hào)4配方為基礎(chǔ)，將各種原材料按配方計(jì)量，經(jīng)過(guò)攪拌機(jī)干拌30S，然后加入定量包括溶解外加劑的水?dāng)嚢?.5min，成型方式，振動(dòng)成型可以保證布料均勻，壓制成型可增強(qiáng)坯體密實(shí)性。使用吉林省昌固水泥制品有限公司專(zhuān)用模具，采用長(zhǎng)×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(hù)；試驗(yàn)編號(hào)5，其抗壓強(qiáng)度等級(jí)Cc30，保水性≥0.6g/cm2，透水系數(shù)≥1.0xl0-2cm/s，抗凍性符合外觀質(zhì)量及抗壓強(qiáng)度損失率規(guī)定，抗凍融次數(shù)D25，實(shí)際試驗(yàn)研究達(dá)到D50規(guī)定，抗凍耐久性達(dá)到GB/T25993-2010《透水路面磚和透水路面板》嚴(yán)寒地區(qū)有關(guān)規(guī)定，凍融強(qiáng)度損失率為抗壓強(qiáng)度損失率。制品主要技術(shù)指標(biāo)符合《透水磚》標(biāo)準(zhǔn)要求。

5結(jié)論

（1）《透水磚》的配方設(shè)計(jì)，優(yōu)先考慮利用普通硅酸鹽水泥強(qiáng)度等級(jí)為42.5MPa，且水泥中混合材為磨細(xì)高爐礦渣，主要保證制品的抗凍性，達(dá)到D50規(guī)定。

（2）細(xì)集料與粗集料比例，過(guò)篩細(xì)集料的細(xì)度模數(shù)從3.46（河砂），到實(shí)驗(yàn)用粗砂細(xì)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(jìn)行試驗(yàn)及試制，為下一步企業(yè)設(shè)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(yàn)研究是初步的，優(yōu)良的抗凍性、透水性等指標(biāo)為嚴(yán)寒地區(qū)提供符合JC/T945-2005《透水磚》技術(shù)數(shù)據(jù)，其相應(yīng)基礎(chǔ)技術(shù)資料，將在吉林省內(nèi)路面磚廠進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用，其中在壓力成型機(jī)進(jìn)行試生產(chǎn)。高性能透水混凝土路面磚為吉林省內(nèi)外耐久性好的材料透水路面材料增加一個(gè)新品種，在努力推廣“海綿”城市，促進(jìn)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(xiàn)

[1]國(guó)務(wù)院辦公廳.關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)[Z]國(guó)辦發(fā)（ 2015）75號(hào).

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

編輯：楊洋