透水性生态混凝土性能的研究

摘要：本文将对于当前透水性混凝土的发展以及技术运用展开分析，由于混凝土在不同材质的情况下水和水泥粉的比例以及混凝土的孔隙要求是不同的，为了能更加准确的测定混凝土的透水系数，就要对生态混凝土的性能、特征、强度展开详细的探讨和分析，因为强度不同的混凝土在透水性能上相差甚大，如果混凝土强度高透水性好，那么可以将其运用到轻型的交通路面中去，充分发挥其良好的透气功能。本文将对于混凝土的透水性展开实验，对于混凝土的性能、透水情况展开分析，希望能解决一定的现实问题。

 

关键词：透水系数；水灰比；工作性能；力学性能；透水性

 

混凝土的多孔隙是经过特殊工序特殊配比完成的，运用水泥、水，然后添加一定的特殊外加剂实现了连续多孔的混凝土，一般它的密度与其他的混凝土密度是不同的，在每立方米1600—2100千克左右，而经过特殊配比后的多孔隙混凝土具有更好的强度，能抵抗较强的压力，抗压强度为10—40Mpa，透水性较好，一般在1—20mm美妙，孔隙率大于18％。这种多孔隙的混凝土的优势就在于有着极佳的透水性，透气性也非常好，它与普通混凝土相比，可以净化水体自身，还具有吸附噪声的功能，能有效改善土壤的环境，缓解城市热岛效应，对于维护生态环境有着重要的影响。这一切都证明透水性混凝土有着自然的优势。

1.试验研究

1．1原材料

(1)水泥：诚意牌P·042．5级水泥。这个品牌的水泥可以铺设的总体面积较大，并且有利于进行水泥的筛选。具体指标见图1．

(2)水：拌和用水为徐州地区生活饮用自来水。

(3)外加剂：采用自主复配的外加剂。

表1诚意牌水泥参数

烧失量MgO$203比表面积初凝时间项目Cl一

／％／％／％／％／(m／Kg)

指标2．172．882．243560．021l51190

(4)细集料：中砂，细读模数Mx=2．32，表观密度为2640kg／m。

(5)粗集料：碎石，取自徐州铸本混凝土有限公司料场，多孔混凝土骨料级配比较特殊，通过刷选，得到5～16级配的砂石，各项物理性

能指标见表2。

表2碎石性能指标

表观密度毛体积密度压实密度吸水率空隙率压碎指标项目级配

／(Kg／m)／(Km)／(Km)／％／％／％

指标5—162680263015306．141．21O

 

1．2透水混凝土的制备工艺流程

 

(1)首先透水混凝土的第一个工艺流程就是注重配比的重要性，对于硅粉的掺量是有严格限制的，对于水泥的配比要根据硅粉的掺量进行，比如硅粉的掺量为10％，那么水和水泥粉的稠度就要按照W／C：1的比例进行拌浆，然后再放人粗骨料，通过搅拌让骨料能充分融合，并达到最好的侵泡状态，在这个过程中要特别注意的就是要不停的搅拌，避免水泥浆板结不能使用，一直搅拌到浆液开始想要凝固时再取出粗骨料来，然后将骨料放在100％湿度的环境下，保证室内的温度为

 

2.1摄氏度左右，放置一天整，然后处理养护的粗骨料。

 

(2)具体见表3。

表3粗骨料物理性能参数

吸水率表观密度压碎指标堆积密度空隙率名称

／％／(km0)／％／(km3)／％

骨料14．3252015．8l39044．7

 

水率表观密度压碎指标堆积密度空隙率名称

／％／(kg／m)／％／(km3)／％

骨料24．82580l1．2148042．6

 

注：骨料1：未强化的骨料；骨料2：水泥浆体外掺硅粉强化的骨料

 

(3)外加剂

 

制备骨料型生态混凝土时采用zs系列外加剂，其性能特征：三乙醇胺、硅石粉、机能性无机盐及木质素磺酸盐等组成的复合物，最佳用量为水泥用量的2％一3％。

 

(4)水胶比

 

对于透水性好的混凝土来说，水和胶的配比是非常重要的，并且水胶比也是整个昆凝土制作的过程中非常重要的参照标准，通过实验可以看出，相同压力下的水泥强度会跟着水胶比例的不同而不同，也就是水胶比优的混凝土强度更强。

 

(5)试件的制作

 

在实验室内要注意实验的器材和对象，对于进行透水性混凝土的实验要确定试块的大小，一般尺寸为l5厘米的正方体，一共需要三个试块，采用三种不同的方式，首先要将粗骨料进行浸水实验，待粗骨料完全浸透后再放入少量的水泥，进行搅拌。然后再慢慢投入水泥进行搅拌，在搅拌的过程中都要注意加上ZS一1型号的外加剂，保证混泥土不会凝固，搅拌过后用捣棒进行振捣，人工振捣和机械振捣同时进行，最后在填满后磨平混凝土表面，要注意整个振捣后的三块混凝土要放置在21摄氏度左右的环境内，在养护室进行养护。

 

对于透水性混凝土来说，其应用的环境越来越广泛，得到了建筑行业广泛的认可，在土木工程领域、市政排水领域、防护领域以及地基加固方面都有着很重要的作用，因此对于混凝土的要求不仅仅在于透水、透气，还要有较高的强度，保证建筑经久耐用。因此在建立混凝土模型时，要充分考虑到混凝土的强度和寿命。本文在应用人工神经网络建立配合比设计模型时，分别建立了抗压强度、透水率性以及耐久性模型，并对数据进行归一化处理，提高了网络的训练和仿真精度。最后利用回归分析理论建立混凝土配合比与各影响因素之间关系，完成网络的训练并进行检验。

 

拟采用反向传播算法建模，其中传递函数Sigmoid函数的表达式为：f(x)=’(0<f(x)<1)

 

2.生态混凝土的基本性能研究

 

2．1强度因素

 

(1)立方体抗压强度和外加剂、水灰比的关系

 

我们可以根据下面的三个图看出，不同混凝土配比与其强度有着直接的关系，图l中的水和水泥粉的配比为7d，图2中水和水泥粉的配比为28d，图3中为90d，图中我们可以直观的看到，水泥灰比例直接影响到了混凝土的抗压强度以及透水效果，并且透水性混凝土的水灰配比与普通混凝土的关系是不同的，一般来说，水灰比的比例越高，其附着的黏度就下降，这就会导致水灰比有大变小，以0．41为一个界限，当大于0．41时，那么骨料表面的泥浆较薄，强度较小，当小于0．41时，那么骨料表面的泥浆增厚，强度增大，因此控制好水和水泥粉的比例对于保证透水性混凝土的强度有着重要的影响。