再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究.pdf

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1、公路2013年lO月第1O期HIGHWAY0ct．2013No．10文章编号：0451～0712(2013)10一O17O一04中图分类号：U414．101文献标识码：A再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究陈春红，朱平华(常州大学土木工程系常州市213164)摘要：基于节能生态道路的设计理念，研究了以再生骨料为集料的透水水泥混凝土的力学性能和透水性能。采用正交试验研究水胶比、聚丙烯纤维、颜料、矿渣4个因素对透水水泥混凝土性能的影响，并引入功效系数法进行分析。结果表明：水胶比对再生骨料透水水泥混凝土的性能影响最大，其次为聚丙烯纤维；水胶比提高，其力学强度

2、和透水性能均下降；提高聚丙烯纤维掺量可以改善其力学强度，但降低了透水性能；颜料对其性能影响不显著；矿渣掺量增大，其抗压强度和透水性能均提高。配合比设计合理，再生骨料透水水泥混凝土能够满足轻级交通道路的力学要求和透水功能。关键词：透水水泥混凝土；再生骨料；正交设计；功效系数法；力学强度；透水性能透水水泥混凝土道路因其表面具有随机凹凸起伏由常州大学结构实验室废弃的混凝土试块经颚式破的抗滑构造、结构透水性好、能够吸收热量和噪音等特碎机二次破碎、高温烘烤与筛分后得到，粒径4．75点而备受关注，对于缓解城市防洪，调节城市气候，减～9．5mm，天然粗骨料为碎石，

3、粗骨料基本性能见轻城市热岛效应，提高交通安全具有很大帮助，是一种表1。天然细骨料为河砂，表观密度2525kg／m。，环境友好型混凝土路面_】_。]。由于透水水泥混凝土为堆积密度1540kg／m。，振实密度1754kg／m。，吸多孔结构，孔隙削弱了骨料的有效承载面积，粗骨料之水率0．3，细度模数2．3。减水剂采用聚羧酸系高间基本为点接触，使得透水水泥混凝土的力学性能、耐性能减水剂，减水率达25；聚丙烯纤维为TB一19久性等方面与普通混凝土有明显的差异。因此，开展束状单丝，抗拉强度为≥500MPa，断裂伸长为15透水水泥混凝土各性能的影响因素规律及其应用

4、研究～25，弹性模量为3800MPa；矿渣的化学成分和具有重要意义。目前，我国对透水水泥混凝土面层的技术指标见表2。为了改观}昆凝土单调的色彩，试研究和应用业已开展，但是对采用再生骨料为集料制验中添加氧化铁红颜料，Fe。O。的含量为95，着色备透水水泥混凝土的研究起步较晚，研究资料不力为99。多]。为此，基于总功效系数法，本文主要研究再表1再生粗骨料性能生骨料透水水泥混凝土的配合比设计因素，如水胶粗骨料类别表观密度堆积密度吸水率压碎指标比、聚丙烯纤维、矿渣等对其主要性能的影响。kg／m0kg／m天然粗骨料27001500O．57I试验材料再生粗骨料2

5、58O135O4．O17水泥为海螺牌42．5普通硅酸盐水泥；再生骨料表2矿渣的化学成分和技术指标化学成分／比表面积活性指数／流动度比烧失率／Si02Al203Fe2O3MgOCaOK20Mn0Ti02rn／kg7d28d／37．0719．481．5O9．O23O．311．100．521．OO4200．081O2125102基金项目：国家自然科学基金项目，项目编号51278073收稿日期：2013—01—182013年第1O期陈春红朱平华：再生骨料制备透水水泥混凝土性能研究2正交试验设计表3因素水平2．1试验方法因素水平AB／C／D／％试验采用振动压实

6、法成型试件_8]，成型好的试1O．27O．35．04O件用塑料膜覆盖，以防水分蒸发，并按标准养护至各20．30O．67．535龄期。试件尺寸：抗压试件150mm×150mm×3O．33O．910．030150ram，抗折试件15Omm×150mm×550mm，透采用每次试验的总功效系数作为评价指标，使试验水系数测试试件4100mm×50mm。透水水泥混凝结果大大简化l_1。假定正交设计考核个指标，土的力学性能依据《普通混凝土力学性能试验方法组试验各指标经归一化处理后的功效系数为d标准》(GB／T50081—2002)进行，透水系数依据文d一1表示第i

7、个指标的效果最好，则组试验的总献[9]自行设计仪器来测定。功效系数可以表示如下：2．2正交试验设计d一，ld，2⋯d(1)基于附加用水量法，得到抗压强度、抗折强度、试验总共为9组，设第组试验的考核指标抗透水性能均满足《透水水泥混凝土路面技术规程》(CJJ／T135—2009)要求的基准配合比：砂率7，水压强度、抗拉强度、透水系数归一化处理后，功效系胶比0．3，聚丙烯掺量0．69／6，矿渣掺量35，粗骨数分别为ddd则第J组试验的总功效系数d，为：料取代率509／6。其中附加用水量即再生粗骨料所吸收的水分采用30min预吸水量。d，一~／dj1×d2×

8、d(2)根据基准配合比设计的试验结果，选取水胶比总功效系数最大者综合性能最优。(A)、聚丙烯纤维掺量(B)、