地质聚合物新型路面透水砖的实验研究★

樊开柞 刁 展 吴会军

(大连交通大学土木工程学院，辽宁 大连 116028)

1 工程背景

近年来地质聚合物作为一种新型绿色胶凝材料，具有抗渗性强、快硬早强、耐久性好等优越的性能，能够适用于各类建筑材料，达到绿色环保的目的，契合我国海绵城市建设理念，对缓解日益加剧的环境问题、促进生态平衡、城市可持续性发展具有重要意义和作用。对于海绵城市建设，减少地表径流、加快雨水就地下渗是一项重要内容，而道路材料性能，决定着地表径流及地表水下渗速度。因此，开发透水性、耐久性强的路面透水材料对海绵城市建设有重要意义。目前国内外应用较广泛的主要为水泥基类和沥青类透水路面，虽然性能符合要求，但是材料欠缺可持续性。本研究拟利用偏高岭土为固体原料添加增韧纤维合成的新型绿色胶凝材料[1]，开发路面透水砖，为海绵城市建设提供新的选择。

2 实验试件制备

本实验以偏高岭土、50%NaOH溶液、Na2SiO3溶液为原料，同时添加不同剂量不同种类的增韧纤维合成出增韧纤维地质聚合物[2]，经过28 d养护之后，进行地质聚合物的干缩、抗压和抗折实验。实验材料配比如表1，表2所示[3,4]。

表1 干缩实验地质聚合物配合比(增韧纤维为玻璃纤维、玄武岩纤维)

表2 抗折抗压实验地质聚合物配合比

3 数据处理分析

在干缩实验中通过测定干缩试件的长度和质量的变化来确定地质聚合物的干缩性的大小，经过28 d的养护及测定，将实验数据统计为图表,如图1，图2所示。

在抗折和抗压实验中，将养护完成的抗压抗折试件放在万能实验机上进行试验，由与万能实验机相连的计算机记录实验数据，统计为图表如图3，图4所示。

4 结语

通过对试件进行干缩、抗压和抗折实验可以发现添加玻璃纤维的地质聚合物相比其他增韧纤维地质聚合物性能更加优越，当添加玻璃纤维含量为0.2%时，地质聚合物的性能最好。主要原因是玻璃纤维本身具有很强的抗拉能力，弹性系数较高，因此在实验中玻璃纤维可以表现出其巨大性能优势，而当玻璃纤维的含量过多时，会导致地质聚合物试件内纤维分布杂乱，会产生纤维沉积，从而影响地质聚合物的性能。地质聚合物作为一种新兴的绿色环保材料，对地聚物的增韧改性的研究还在完善和发展当中[5]，本实验从4种增韧纤维出发，探究地质聚合物的相关性能，相信经过研究的不断深入，地质聚合物一定可以广泛地出现在建筑材料市场。