高储水生态混凝土储水性能研究及其应用推广

吴晓婧 张成君 蒋 瑞 伍 凯

（河海大学大禹学院，江苏 南京210098）

0 前言

近年来我国城市化进程加快，各种城市化问题也逐渐显露，热岛效应就是问题之一。 我们寻求一种储水能力较强的混凝土，能够在混凝土内部储量调节城市气候，改善人类的居住环境，在一定程度上缓解热岛效应。[1-2]

1 原材料及其配合比的确定

1.1 原材料

试验所用原材料为易于采购的材料。 水泥： 海螺P·O32.5 水泥（部分用粉煤灰替代）。 粗骨料：破碎的红砖、石灰岩碎石。细骨料：细度模数为3.0－2.3 的沙。添加剂：可再分散乳胶粉。 水：普通自来水。

1.2 试验室配合比

试验旨在研究三个因素水平对混凝土试块的性能影响，采用正交试验设计[3]寻求最优水平组合。 具体配合比制定见表1。

表1 混凝土试块配合比及抗压强度(储水)试验结果分析

2 性能指标的试验研究

2.1 抗压强度

2.1.1 抗压强度测定对应每个试验配合比浇筑立方体试件，根据N=P/A 得到抗压强度，结果见表1。

2.1.2 抗压强度分析

运用直观分析法分析可以寻求最佳水平组合并且求影响因数的主次顺序。 结果见表1。

分析表1 可知在强度试验中，RA>RC>RB， 故各因素影响大小从主到次的顺序为：A，B，C（A 为多孔骨料含量，B为发泡剂含量，C 为碎石含量。 下同）。

分析图1 可知，当多孔骨料含量以及发泡剂含量增大时，抗压强度随之减小；当碎石含量增大时，抗压强度增大。 在强度试验中优方案为A1B1C5。

2.2 储水量

2.2.1 储水量测定

先称量干燥试块的重量记为W1，再测量储水饱和时重量记为W2，储水量W=W2-W1。 取每组均值作为最终值。

2.2.2 储水量分析

采用正交分析具体情况见表1。

分析表1 可知在储水试验中，RA>RC>RB，所以各因素影响大小从主到次的顺序为：A，C，B。

分析图2 可知，当多孔骨料含量以及发泡剂含量增大时，储水量也增大；当碎石含量增大时，储水量随之减小并趋于平缓。储水量试验中优方案为A3B3C1。

3 综合分析

图1 各因素含量和抗压强度关系

图2 各因素含量和储水量关系

综合以上分析可以发现，不同因素对混凝土试块强度和储水量的影响不同。为了针对不同的道路情况选择出适合的组别，为不同试验组别的强度和储水量设置了权重：

将强度与储水量数据标准化，比例系数分别为a、b（a+b=1）。 利用正交分析求得相应组合值。

当a 分别取0.2、0.4、0.6、0.8，b 分别取0.8、0.6、0.4、0.2 时，得到的优组合分别为A3B3C1、A1B3C1、A1B1C5、A1B1C5。这四个方案对强度的要求逐渐增高，对储水量的要求逐渐降低，可根据工程的不同环境和不同需要来选择。

4 结语

（1） 当多孔骨料含量和发泡剂含量增大时，抗压强度减小，储水量增加；当碎石含量增大时，抗压强度增大，储水量减小并趋于平缓。

（2）影响抗压强度和储水量的因素的主次关系为：多孔骨料含量，碎石含量，发泡剂含量。

（3）不同因素对混凝土试块强度和储水量的影响是不相同的，应根据工程不同环境和不同需求综合考虑选择相应的配合比。

［1］奚新国,许仲梓,陈建华.生态环境友好型混凝土的研究现状与展望[J].混凝土，2002,08:06-08.

［2］李化建,孙恒虎,肖雪军. 生态混凝土研究进展[J].材料导报，2005,03:25-28.

［3］邱秩兵,张文利,闵凡飞,公茂利.试验设计与数据处理[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2008:77-100.