再生骨料在透水混凝土应用中需要注意的关键问题
2018-03-27蔡基伟
蔡基伟
(河南大学循环与功能建材实验室,河南 开封 475004)
在以往城镇基础设施的建设中,硬化面积过大且都是不透水地面,这给城市生态环境带来许多负面影响。透水铺装工程是海绵城市建设中的重要环节,透水混凝土是海绵城市建设的首选材料。旧建筑物拆除量越来越多,用废弃混凝土生产再生骨料制备透水混凝土,既节省天然资源、缓解平原城市原生粗骨料方面的供需矛盾,又减轻建筑废弃物对环境的污染。
1 再生粗骨料生产过程中要防止产生过多的缺陷
利用再生粗骨料制备透水混凝土,在力学性能方面具有适用性,但要防止再生骨料生产过程中产生过多的缺陷。废弃混凝土属于非均质材料,用废弃混凝土加工成再生粗骨料时,其粒径需与废混凝土中原状骨料的粒径相适应,既要提高原状粗骨料表面废砂浆的剥离程度,还要尽量让再生粗骨料少受径向外力。
2 再生骨料透水混凝土配合比设计中要考虑的问题
透水混凝土属于骨架空隙结构,影响强度的主导因素是浆体对骨料的粘结面积,其次才是水泥石强度,因此鲍罗米公式不适用于透水混凝土。在水胶比方面,主要考虑水胶比对浆体稠度的影响,若浆体存在流动性,则浆体易沉积到底部,一方面造成堵塞,另一方面上部因缺少浆体粘结而降低强度。因此在配合比设计时,需重点考虑透水混凝土的孔隙率;欲提高水泥石强度,需从水泥强度等级和减水剂入手。由于透水混凝土没有细骨料,减水剂掺量对应的减水率与普通混凝土存在差别,需要试验验证。因搅拌过程中再生骨料吸水率较大,附加水量是必然要考虑的,但关键是采用多长时间的吸水率,需要通过测算从加水搅拌到浇筑成型所用时间来确定。
3 透水混凝土拌合物中浆体的状态
透水混凝土拌合物中浆体的状态应是仅有塑性而无流动性,水胶比的取值受到严格限制,水胶比小幅增大就会引起沉浆堵孔,而水胶比小幅减小又会造成拌合物松散。实验室试配时,可以采用振动台振实,但切勿过振,振至浆体泛光便立刻停止振动。由于水胶比和减水剂掺量决定着浆体稠度,所以确定水胶比和减水剂掺量时必须依浆体稠度而定。
4 透水性能与力学性能的取舍
在浆体保持塑性状态先决条件下,水胶比的取值范围很窄,透水混凝土的强度受粘结骨料的浆体量控制,增加浆量则提高了透水混凝土强度,但孔隙率也就相应减小,透水系数随之减小。透水系数的大小是量的属性,而透水与否则是质的属性。由于透水混凝土是无砂大孔结构,只要不发生沉浆堵孔现象,就能保障透水性。所以,在权衡透水混凝土的透水性和强度时,优先考虑强度。
5 透水混凝土的成型方式
透水混凝土浇筑摊平后,不宜振捣成型,因极易过振而造成沉浆堵孔。宜采用碾压成型方式,使骨料处于嵌锁状态,增大浆体对骨料的粘结面积,从而提高透水混凝土强度。
6 再生粗细骨料用于透水铺装结构的垫层
在透水铺装结构中,透水混凝土之下,应是起到透水、传力、反滤作用的石碴垫层和砂垫层。再生粗骨料完全可以代替原生碎石作石碴垫层,再生细骨料同样可以完全代替天然砂用于砂垫层。透水垫层所用的再生骨料,加工程度和质量等级可稍作降低,既节约了成本,又可减少颗粒内部缺陷。
总之,透水混凝土与普通混凝土差别很大,从配合比设计到成型的整个过程中,要重点关注再生骨料粒径、浆体稠度和成型方式这些重要因素,避免沉浆堵孔是透水混凝土质量控制的关键。