透水地坪罩面劑，雙丙聚氨酯密封劑首選邦偉建材BW303，耐黃變性能好，使用進(jìn)口固化劑。
【來 源】 《國防交通工程與技術(shù)》 2017年第4期P32-34頁
近年來,隨著環(huán)境污染嚴(yán)重，國家對綠色環(huán)保、生態(tài)建筑材料需求日益增加，相關(guān)單位開始逐漸使用、創(chuàng)新各種特種環(huán)保型建筑材料。透水混凝土是一種環(huán)保型建筑材料，它具有高透水性、高強(qiáng)、施工簡便等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于地面、路面工程。
眾所周知，透水混凝土性能評價指標(biāo)主要是透水率和抗壓強(qiáng)度，而透水系數(shù)與抗壓強(qiáng)度成反比。依據(jù)《透水混凝土路面技術(shù)規(guī)程》(CJJ135—2009)，參考《透水混凝土路面施工及驗(yàn)收規(guī)程》(DGJ32/TJ61—2007)，要求透水系數(shù)≥1 mm/s，抗壓強(qiáng)度≥C20。本文結(jié)合透水混凝土生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，依據(jù)填充理論及體積法設(shè)計(jì)配合比，結(jié)合混凝土原材料品質(zhì)，通過加強(qiáng)混凝土內(nèi)部界面強(qiáng)度并兼顧較大孔隙率，依次做出不同試配并檢測其透水率及抗壓強(qiáng)度，最后以透水混凝土綜合性能評價方法，來確定透水混凝土各種性能是否達(dá)到均衡，并驗(yàn)證此方法的可行性。
1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/p>
(1)本試驗(yàn)使用攪拌站常用材料，配制達(dá)到透水系數(shù)5 mm/s以上、抗壓強(qiáng)度25 MPa以上且符合國家環(huán)境綠色環(huán)保要求的混凝土。
(2)驗(yàn)證界面改性和漿體增強(qiáng)技術(shù)對混凝土綜合性能的提升作用。
(3)驗(yàn)證綜合性能評價法的可行性，確定評價方法。
1.2 試驗(yàn)思路及方案
1.2.1 界面區(qū)結(jié)構(gòu)及性能的改性
(1)改善骨料表面形態(tài)及選擇適當(dāng)空隙率、壓碎指標(biāo)值。骨料表面形態(tài)是影響粘結(jié)強(qiáng)度的重要因素之一，而粗骨料空隙率直接決定了透水混凝土透水系數(shù)。粗骨料的空隙率越大，混凝土透水系數(shù)越大，但抗壓強(qiáng)度會減小，因此需通過試驗(yàn)確定最佳空隙率骨料。出于強(qiáng)度因素考慮，壓碎指標(biāo)值越低，受壓時骨料破壞越小，強(qiáng)度越高。
基于上述因素考慮，試配選用5～10 mm、10～20 mm壓碎指標(biāo)值低的碎石骨料以保證界面粘結(jié)并選定最優(yōu)骨料。
(2)使用有機(jī)增強(qiáng)劑。使用一些有機(jī)增強(qiáng)劑，利用其微填充、阻裂和提高粘結(jié)力的作用，對界面區(qū)域改性，提高混凝土表層的力學(xué)性能。
根據(jù)此想法進(jìn)行了兩組試驗(yàn)，使用的有機(jī)增強(qiáng)劑為環(huán)氧樹脂類增強(qiáng)劑，有刺鼻氣味，出于環(huán)保考慮，只作為對比試驗(yàn)，不作為選定配合比。
(3)骨料表面預(yù)處理。使用一些明礬硫酸溶液、硫酸酸化的水泥懸濁液對骨料進(jìn)行處理，使水泥漿體與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度提高，改善界面區(qū)和結(jié)構(gòu)，提高砂漿和混凝土的強(qiáng)度。
但是使用明礬硫酸溶液、硫酸酸化的水泥懸濁液不符合環(huán)保要求，不作為參考項(xiàng)，只作為對比項(xiàng)。
1.2.2 提高漿體強(qiáng)度
(1)使用抗壓強(qiáng)度高的水泥。出于成本和實(shí)際應(yīng)用(北京地區(qū)攪拌站通用水泥)考慮，對比幾種水泥，選擇了成本適中的28 d抗壓強(qiáng)度可達(dá)52.7 MPa的P.O42.5水泥。
(2)選取合適的水膠比。根據(jù)規(guī)范要求和實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，水膠比選擇0.20～0.30。
(3)摻加適量的活性礦物摻合料。出于降低透水混凝土表觀密度及綠色低碳環(huán)保的考慮，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選擇2 000目硅灰和粉煤灰漂珠作為礦物摻和料并根據(jù)試驗(yàn)確定合理摻量。
(4)添加適量的外加劑。出于成本及環(huán)保性的考慮，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)選擇減水率較高的聚羧酸系高性能減水劑。
1.3 原材料選取
(1)選用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。
(2)粗骨料為粒徑為5～10 mm及10～20 mm連續(xù)級配的碎卵石。
(3)摻合料為細(xì)度為2 000目硅灰和自然堆積密度為240 kg/m3粉煤灰漂珠。
(4)外加劑選用減水率為32%的聚羧酸系高性能減水劑。
1.4 試配過程
綜合上述幾種設(shè)計(jì)思路及方案，經(jīng)試驗(yàn)得到12種強(qiáng)度等級為C25透水混凝土配合比，如表1所示。
表1 透水混凝土配合比 kg
每個配合比試拌成型量：20 L，成型3組(100×100×100)mm3立方體抗壓強(qiáng)度試件和1組
?100 mm×50 mm透水系數(shù)試件。
成型后的試件1 d后脫模放入標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)室中標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d后取出，比較干表觀密度、強(qiáng)度、透水系數(shù)、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性，根據(jù)評定方法確定最終配合比。
2 試驗(yàn)結(jié)果
試件標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d后取出、晾干，依次對編號1～12試件進(jìn)行干表觀密度、抗壓強(qiáng)度及透水系數(shù)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表2。
3 綜合性能評定
3.1 測試方法
以混凝土試件的抗壓強(qiáng)度、表觀密度、透水系數(shù)等指標(biāo)對照混凝土配合比設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評定。綜合性能評價分?jǐn)?shù)(G)為強(qiáng)度分值(G1)、表觀密度(G2)、透水系數(shù)分值(G3)的總和。評定原則：
(1)設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)使用非環(huán)?；瘜W(xué)物品則評定為0分。
表2 試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)
(2)設(shè)定抗壓強(qiáng)度范圍25 MPa≤f≤30 MPa，超出設(shè)定范圍則評分為0。
3.2 計(jì)算方法
(1)強(qiáng)度比評價分值(G1)，權(quán)重系數(shù)為30。
G1=(fa/f)×30
式中：fa為試件抗壓強(qiáng)度；f為設(shè)計(jì)標(biāo)號值。
(2)表觀密度比評價分值(G2)，權(quán)重系數(shù)為30。
G2=(ρ/ρa)×30
式中：ρa為試件表觀密度值(kg/m3)，取3個試件密度的算術(shù)平均值(精確至1 kg/m3)；ρ為固定系數(shù)，取1 600 kg/m3(根據(jù)要求透水混凝土設(shè)計(jì)密度在1 600～2 000 kg/m3，所以取最低值作為固定系數(shù))。
(3) 透水系數(shù)比評價分值(G3)，權(quán)重系數(shù)為40。
G3=(Ka/K0)×40
式中：Ka為透水系數(shù)，取3個混凝土試件現(xiàn)場檢測值的平均值。當(dāng)強(qiáng)度測試結(jié)果取中間值時，Ka取中間值試件的透水系數(shù)。K0=10 mm/s(以目前北京市場材料為基礎(chǔ)，經(jīng)多次試驗(yàn)設(shè)定系數(shù))。
(4) 綜合性能評價系數(shù)(G)。選定的混凝土評分總成績G= G1+G2+G3，配合比符合性能評定達(dá)到各性能均衡并符合經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則。
3.3 評定結(jié)果
采用上述方法進(jìn)行的評定結(jié)果見表3。
3.4 評分分析
表3中編號為1、4、5、6、12的配合比抗壓強(qiáng)度小于設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍，編號為2、3、8、9的配合比使用非環(huán)保化學(xué)物品及超出設(shè)計(jì)強(qiáng)度范圍，所以以上編號不符合設(shè)計(jì)要求評分為0。編號為7、10、11的配合比符合評分設(shè)計(jì)要求，最終選取編號為7、10、11的三個配合比進(jìn)行分?jǐn)?shù)比較，編號為7的配合比此次性能評價分?jǐn)?shù)最高。
表3 性能評定結(jié)果
4 結(jié)束語
(1)試驗(yàn)證明采用改善界面區(qū)結(jié)構(gòu)及性能中使用合理骨料的措施對透水混凝土透水性能提升顯著，在提升漿體強(qiáng)度中使用高強(qiáng)水泥、摻入適量的活性礦物摻合料對抗壓強(qiáng)度提升明顯。
(2)各種材料都對透水混凝土性能造成不同程度差異，通過本性能評定方法對已試驗(yàn)配合比進(jìn)行綜合評價，評價不同透水混凝土的性能優(yōu)劣，方便確定最優(yōu)配合比。通過驗(yàn)證，證明本性能評價方法中公式、參數(shù)設(shè)定可行。采取綜合性能評價方法，確定的7號C25透水混凝土配合比綜合性能最優(yōu)。
