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透水混凝土的耐久性研究

來源:phen375guideforyou.com    |   發布時間:2021年05月14日

透水混凝土性能


透水混凝土中,骨料通過一薄層漿體相互連接,形成透水混凝土典型的多孔結構基質, 這些孔相互連接形成聯通通道,使其具有透氣、透水的特性,因為骨料間連接面積較小,骨料間的粘合強度也相應的減少,這使得透水混凝土在破壞性應力的情況下很容易開裂、松散和散裂 。有文獻指出,通過在透水混凝土中加入少量沙子和超細纖維可以得到可觀的強度和凍融耐久性 。

抗壓強度

透水混凝土中的骨料是間斷級配的或者在一個標準的尺寸范圍內,在硬化基質中含有許多連通的中型氣孔,由于這些中型孔的存在,使得透水混凝土和普通混凝土相比,具有溫和的靜強度和獨特的動態性能。因為透水混凝土中含有大量的孔隙,粗骨料之間的膠結全靠水泥漿體,又由于連接粗骨料的水泥漿體非常的薄,導致透水混凝土中裂縫的分布受各相幾何結構的影響很大。上述這些連接點是透水混凝土中的薄弱環節,往往破壞點也發生在這些地方,使得透水混凝土與常規混凝土的最終行為有很大的不同 。

 

透水混凝土的耐久性研究
 

有研究指出影響透水混凝土強度的主要因素包括透水混凝土孔隙率、水膠比、漿體性能、粗骨料的尺寸和體積含量 。透水混凝土中骨料的性能對漿體的流變性和力學性能有很重要的影響 。因為骨料粒徑大小也可以影響透水混凝土的性能,所以骨料的粒徑大小是控制孔徑分布的一個主要因素。骨料粒徑的增大可以增大粒度中值,但是對單一尺寸骨料的漿體來說,當骨料尺寸變化時,總的來說對性能沒有太大的影響 。也有研究指出骨料的級配對透水混凝土的破壞方式有重要影響。當用粗骨料和相對來說較細的骨料分別制備透水混凝土時, 和粗骨料制備透水混凝土相比,細骨料制備透水混凝土裂縫更多的貫穿界面過渡區,而在粗骨料的情況下,裂縫一定是沿著最小阻力的方向發展,但是當它遇到粗骨料,他會向著貫穿它的方向發展,而不是繞著粗骨料邊界延伸 。

 

     抗凍耐久性
由圖可知,骨料間的交接點在透水混凝土受力時傳遞力的作用,粗骨料界面間的水泥漿體膠結面相對較小,且水泥膠結層很薄,該區域成為透水混凝土的力學性能裂化區,所以保證透水混凝土的孔隙率,提高膠結層強度、增加交接點的面積成為提高透水性混凝土強度及抗凍耐久性的關鍵 。

 

透水混凝土的耐久性研究
 

起初,一些學者認為透水混凝土具有較高的滲透率,它的孔不可能充滿水,因此,凍融破壞不可能發生在透水混凝土中,但是許多的實例證明在特定的使用功能和使用條件下,和普通混凝土相比,即使在不飽和及部分飽和的狀態下,透水混凝土在寒冷氣候下更容易發生凍融破壞。

 

在透水混凝土凍融試驗過程中發現透水混凝土的鹽凍破壞呈現兩種方式:一種是試件試驗面因水泥石剝落而損失的質量隨凍融次數逐次積累,直到試驗面剝蝕到一定程度,若繼續進行凍融試驗,骨料顆粒開始剝落,最終骨料大量脫落而破壞;另一種是試件剝落物的質量累積沒有表現出逐次增加的過程,而是在一次凍融循環中突然的增加,在隨后的凍融循環中表現為突然性碎裂 。

 

在使用的過程中,透水混凝土的空隙會被表面積聚的細骨料堵塞,這影響了透水混凝土中水的傳輸,導致凍融耐久性的降低。針對這一問題,采用高壓清洗和真空吸附相結合的方法,或采用壓力為4-7Mpa 的小型高壓清洗機清洗路面的措施來解決因粉塵和泥沙的堵塞而造成的透水路面透水功能的下降問題,并使透水功能恢復到初期的80% 。

 

透水混凝土具有多孔結構,孔結構是保證其基本功能的條件,但是孔隙率并不是越大越好,透水路面還有強度方面的要求,在合理設置透水混凝土配合比的條件下選用合適的骨料和添加劑,使得透水混凝土性能在相應的使用條件下達到強度、抗凍和耐磨等要求還需要深入研究。