用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土及配置方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土及配置方法。屬透水混凝土領(lǐng)域。其組分組成為：建筑再生混凝土集料1450kg/m3-1600kg/m3，水泥300kg/m3-450kg/m3，復(fù)合礦物摻和料78kg/m3-117kg/m3，外加劑3.8kg/m3-5.6kg/m3，水105kg/m3-145kg/m3；所配置的透水混凝土的透水性≥5mm/s，連續(xù)孔隙率≥10％，抗壓強(qiáng)度≥20MPa，抗折強(qiáng)度≥2.5MPa，25次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率≤5％。本發(fā)明利用混凝土結(jié)構(gòu)的再生骨料，透水混凝土可以改善環(huán)境，兩者結(jié)合可以變廢為寶，節(jié)能減排，降低雨天地面積水，補(bǔ)充地下水，降低城市熱島效應(yīng)，該配置技術(shù)簡單高效，綠色環(huán)保，適用于城市住宅小區(qū)道路的改造和建造。
【專利說明】用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土及配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土及配置方法，特別是適用于小區(qū)道路透水混凝土的配置和施工，屬于土木建筑的綠色建筑施工技術(shù)。 【背景技術(shù)】
[0002]建筑拆除過程中產(chǎn)生大量的建筑垃圾，如何變廢為寶，就近利用，對于節(jié)能減排，減少粉塵和環(huán)境污染，有重要的意義。建筑中混凝土構(gòu)件拆除通過簡單加工篩分形成的再生集料可以制備再生混凝土。在小區(qū)道路中，過去廣泛使用的是普通道路混凝土或者浙青混凝土。在下雨天，因道路混凝土透水性能差，地面很容易積水，影響行人和交通通行，給人們生活帶來不變。地面的雨水流入地下水網(wǎng)，給城市汛期疏導(dǎo)帶來壓力，引起城市內(nèi)澇，甚至造成低洼深水，引起財產(chǎn)損失和人員傷亡。如能提高混凝土路面的透水性能，減少雨天地面積水，可以利用雨水補(bǔ)充地下水，改善小區(qū)環(huán)境，改善小區(qū)植物的生存環(huán)境，使混凝土能透氣透水，改善小區(qū)熱島現(xiàn)象，這些為透水混凝土的利用提供了基礎(chǔ)。
[0003]再生混凝土是利用廢棄的混凝土集料作為骨料制備的混凝土，是充分利用拆除的舊混凝土構(gòu)件，通過破碎分解篩分形成的再生集料代替砂石骨料所配置的混凝土。城市在建設(shè)發(fā)展過程中，拆除舊建筑建造新小區(qū)，也會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，再生混凝土可以充分利用拆除建筑中的廢棄混凝土骨料。
[0004]透水混凝土是具有連續(xù)孔隙結(jié)構(gòu)的混凝土，連續(xù)的孔隙結(jié)構(gòu)有利水分的滲透，應(yīng)用于小區(qū)道路，則有利排除雨天地面雨水，改善小區(qū)環(huán)境，具有良好應(yīng)用前景。在實踐應(yīng)用中，若能將就近拆除的混凝土垃圾進(jìn)行加工利用，變廢為寶，減少垃圾處置費用，節(jié)能減排，減少環(huán)境污染。利用透水混凝土和再生混凝土的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益等集成優(yōu)勢，采用再生集料配置適用于小區(qū)道路的透水混凝土，具有顯著的社會與經(jīng)濟(jì)效益。
[0005]再生集料透水混凝土，在技術(shù)應(yīng)用實踐方面，需要解決再生集料透水混凝土的配置技術(shù)理論研究、配置技術(shù)研究、施工技術(shù)研究等方面的技術(shù)難題。在配置技術(shù)方面，需要確定其組分、配比、性能、強(qiáng)度、抗凍性、透水性等諸多方面的技術(shù)難題。如何實現(xiàn)強(qiáng)度和連續(xù)孔隙的技術(shù)矛盾，如何提高再生集料應(yīng)用帶來的強(qiáng)度降低問題，如何因地制宜的利用再生集料，配置滿足需要滲透性的透水混凝土，這些在理論技術(shù)研究和實踐應(yīng)用方面見諸報道的不多或者處于應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土及配置方法，主要包括無砂再生集料透水混凝土配置的組分、配比、配置方法和綜合性能。
[0007]一種用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其組分組成為:建筑再生混凝土集料 1450kg/m3-1600kg/m3,水泥 300kg/m3-450kg/m3,復(fù)合礦物慘和料 78kg/m3_117kg/m3,外加劑3.8kg/m3-5.6kg/m3,水105kg/m3_145kg/m3 ;水膠比為0.25-0.30,復(fù)合礦物摻和料取代水泥的質(zhì)量比為20% -30%，所配置的透水混凝土的透水性≥5mm/s，連續(xù)孔隙率≥10%,抗壓強(qiáng)度≥20MPa，抗折強(qiáng)度≥2.5MPa, 25次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率≤5%。
[0008]所述的建筑再生混凝土集料通過混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件破碎分解篩分加工制得，其原生混凝土強(qiáng)度等級> C30。
[0009]所述的建筑再生混凝土集料粒徑為10mm-20mm的間斷級配,建筑再生混凝土集料壓碎值< 15.0%，表觀密度23501^/1113-26501^/1113，按質(zhì)量計含泥量< 1.0%，堆積密度>1350kg/m3，吸水率≤ 5.0%，空隙率 45% -52%.[0010]優(yōu)選的，建筑再生混凝土集料壓碎值為10% -14.5% ；
[0011]優(yōu)選的，建筑再生混凝土集料按質(zhì)量計含泥量0.5% -0.8% ；
[0012]優(yōu)選的，建筑再生混凝土集料堆積密度1400kg/m3-1550kg/m3 ；
[0013]優(yōu)選的，建筑再生混凝土集料吸水率1^-3.5%;
[0014]優(yōu)選的，建筑再生混凝土集料空隙率45% -52%。
[0015]優(yōu)選的，所述的建筑再生混凝土集料是按常規(guī)堿化處理方法通過堿化處理的集料。
[0016]所述的水泥為強(qiáng)度等級不低于42.5MPa的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
[0017]所述的復(fù)合礦物摻和料為活性材料，要求活性SiO2含量> 85%, 7d和28d活性指數(shù)分別不低于70%和90%。
[0018]所述的外加劑是萘系高效減水劑，為萘磺酸亞甲基高級縮合物，具有非引氣、超塑化、高效減水和增強(qiáng)等功能，摻量為膠凝材料用量的0.8% -1.0%。
[0019]所述組分中，骨料采用建筑再生混凝土集料，該集料通過再堿化處理。利用復(fù)合礦物摻和料的活性成份和微填充效果，改善膠凝材料的性能，優(yōu)化透水混凝土中骨料外表面的包漿厚度和改善孔隙結(jié)構(gòu)。通過預(yù)留空隙形成連續(xù)空隙結(jié)構(gòu)滿足透水性能，骨料間通過膠凝材料和礦物摻和料形成粘結(jié)包裹層滿足混凝土的強(qiáng)度和抗凍性要求。
[0020]所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土配置技術(shù)，其配置技術(shù)流程包括:透水混凝土設(shè)計透水量和透水系數(shù)確定一建筑再生混凝土集料堆積空隙率要求一建筑再生混凝土集料粒徑和級配確定一集膠比和膠凝材料用量確定一用水量確定一外加劑摻量確定一成型透水混凝土試件并測試透水性能一調(diào)整優(yōu)化級配一確定透水混凝土施工配t匕。根據(jù)降雨情況、小區(qū)環(huán)境和道路狀況，確定用于小區(qū)道路的透水混凝土的透水性能要求(透水量和透水系數(shù))，結(jié)合建筑再生集料情況，確定集料堆積孔隙率要求，根據(jù)透水混凝土目標(biāo)孔隙率和集料堆積空隙率要求，確定建筑再生集料的的粒徑、級配和質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上進(jìn)而確定集料和膠凝材料的用量和體積。根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性的要求，確定水膠比。選用外加劑，確定用水量。檢測透水混凝土的透水性，調(diào)整優(yōu)化后進(jìn)而確定滿足小區(qū)道路要求的無砂再生集料透水混凝土配置要求。
[0021]根據(jù)透水混凝土目標(biāo)孔隙率和建筑再生集料堆積孔隙率，選用適宜的建筑再生集料，配置滿足透水量和透水系數(shù)要求的再生集料透水混凝土，實現(xiàn)其透水性、強(qiáng)度、抗凍性、吸聲降噪性等滿足小區(qū)道路的綜合功能要求。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:無砂再生集料透水混凝土可以利用拆除的或者廢棄的混凝土結(jié)構(gòu)作為再生骨料，透水混凝土可以改善環(huán)境，兩者結(jié)合可以實現(xiàn)變廢為寶，節(jié)能減排，降低雨天地面積水，補(bǔ)充地下水，降低城市熱島效應(yīng)，配置技術(shù)簡單高效，綠色環(huán)保，適用于住宅小區(qū)道路的改造和建造?！揪唧w實施方式】:
[0023]實施案例1:
[0024]本實施案例用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，采用的無砂再生集料透水混凝土質(zhì)量組分如下:
[0025]
建筑冉牛混凝土集料: 1456kg/mJ ；
水妮:309kg/m3；
SI合 物擦和料:108kg/m3；
外力丨]劑3.851?/?+'
水H7kg/m3
[0026]上述的建筑再生混凝土集料來源于某混凝土框架結(jié)構(gòu)拆除的構(gòu)件(原生混凝土強(qiáng)度C30-C35)破碎加工形成的再生集料，粒徑為10mm-20mm間斷級配，建筑再生混凝土集料壓碎值12.4%< 15.0%，表觀密度2460kg/m3，含泥量(質(zhì)量計)0.6%< 1.0%，堆積密度1420kg/m3 > 1350kg/m3,吸水率2.5 %≤5.0 %，堆積空隙率48 %。建筑再生混凝土集料在配置前進(jìn)行堿化處理，處于飽和面干情況下使用。 [0027]上述的水泥為強(qiáng)度等級42.5MPa的硅酸鹽水泥。
[0028]上述的復(fù)合礦物摻和料SiO2含量90%，比表面積≥400kg/m2, 7d和28d活性指數(shù)分別不低于70%和90%。
[0029]上述外加劑采用萘系高效減水劑。
[0030]形成用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，實驗和現(xiàn)場檢測得到，透水混凝土的孔隙率為15.2%，透水性6.5mm/s，抗壓強(qiáng)度20.6MPa，抗折強(qiáng)度2.8MPa，25次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率4%。所配置的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，可以滿足小區(qū)道路雨水排除降解的作用。
[0031]實施案例2:
[0032]本實施案例用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土配置技術(shù)，采用的無砂再生集料透水混凝土質(zhì)量組分如下:
[0033]
建筑轉(zhuǎn)生S凝.1從料: I SftSkg/nr、；
水泥:407kg/m3;
[0034]UfHr 物摻和料:104kg/m3:
外加劑SJOk-g/m3;
水135kg/m\
[0035]所述的建筑再生混凝土集料來源于某混凝土框架結(jié)構(gòu)拆除的構(gòu)件(原生混凝土強(qiáng)度C30-C40)破碎加工形成的再生集料，粒徑為10mm-20mm間斷級配，建筑再生混凝土集料壓碎值11.7% < 15.0%，表觀密度2510kg/m3，含泥量(質(zhì)量計)0.5%< 1.0%，堆積密度1445kg/m3 > 1350kg/m3，吸水率2.4%≤5.0%，堆積空隙率50%。建筑再生混凝土集料在配置前進(jìn)行堿化處理，處于飽和面干情況下使用。
[0036]所述的水泥為強(qiáng)度等級42.5MPa的硅酸鹽水泥。
[0037]所述的復(fù)合礦物摻和料SiO2含量90%，比表面積≥400kg/m2, 7d和28dJ^活性指數(shù)分別不低于70%和90%。
[0038]外加劑采用萘系高效減水劑。
[0039]形成用于小區(qū)道路的無砂再 生集料透水混凝土，實驗和現(xiàn)場檢測得到，透水混凝土的孔隙率為18.2%，透水性8.6mm/s，抗壓強(qiáng)度21.4MPa，抗折強(qiáng)度2.6MPa，25次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率4%。所配置的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，可以滿足小區(qū)道路雨水排除降解的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，其組成為:建筑再生混凝土集料 1450kg/m3-1600kg/m3,水泥 300kg/m3-450kg/m3,復(fù)合礦物摻和料 78kg/m3-117kg/m3,外加劑 3.8kg/m3-5.6kg/m3,水 105kg/m3_145kg/m3 ;所配置的透水混凝土的透水性≥5mm/s，連續(xù)孔隙率≥10%,抗壓強(qiáng)度≥20MPa,抗折強(qiáng)度≥2.5MPa，25次凍融循環(huán)后的質(zhì)量損失率< 5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的建筑再生混凝土集料通過混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件破碎分解篩分加工制得，其原生混凝土強(qiáng)度等級> C30,再生混凝土集料使用前進(jìn)行堿化技術(shù)處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的建筑再生混凝土集料粒徑為10mm-20mm的間斷級配,建筑再生混凝土集料壓碎值< 15.0%，表觀密度2350kg/m3-2650kg/m3，按質(zhì)量計含泥量< 1.0%，堆積密度> 1350kg/m3，吸水率≤5.0%，空隙率45% -52%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的建筑再生混凝土集料壓碎值為10% -14.5%，按質(zhì)量計含泥量為0.5% -0.8%，堆積密度為 1400kg/m3-1550kg/m3，吸水率為 1% -3.5%%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的水泥為強(qiáng)度等級不低于42.5MPa的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的復(fù)合礦物摻和料為活性材料，要求活性SiO2含量> 85%, 7d和28d活性指數(shù)分別不低于 70%和 90%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的外加劑是萘系高效減水劑，為β_萘磺酸亞甲基高級縮合物，具有非引氣、超塑化、高效減水和增強(qiáng)等功能，摻量為膠凝材料用量的0.8% -1.0%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于小區(qū)道路的無砂再生集料透水混凝土配置方法，其特征在于，其配置技術(shù)流程包括:確定透水混凝土設(shè)計透水量和透水系數(shù)一確定建筑再生混凝土集料堆積空隙率要求一確定建筑再生混凝土集料粒徑和級配一集膠比(集料和膠凝材料質(zhì)量比)和膠凝材料用量確定一用水量確定一外加劑摻量確定一成型透水混凝土試件并測試透水性能一調(diào)整優(yōu)化級配一確定透水混凝土施工配比。 所述的確定透水混凝土設(shè)計透水量和透水系數(shù)是根據(jù)降雨情況和小區(qū)環(huán)境和道路狀況，確定用于小區(qū)道路的透水混凝土的透水量和透水系數(shù)； 所述的確定建筑再生混凝土集料堆積空隙率是指結(jié)合建筑再生集料情況，確定集料堆積空隙率； 所述的確定建筑再生混凝土集料粒徑和級配是根據(jù)透水混凝土目標(biāo)孔隙率和集料堆積空隙率要求，確定建筑再生集料的的粒徑、級配和質(zhì)量；在此基礎(chǔ)上進(jìn)而確定集料和膠凝材料的用量和體積；根據(jù)混凝土強(qiáng)度和耐久性的要求，確定水膠比。
【文檔編號】C04B28/04GK103964782SQ201410183464
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】王軍強(qiáng) 申請人:江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院