CN104446233A - 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104446233A
CN104446233A CN201410619168.0A CN201410619168A CN104446233A CN 104446233 A CN104446233 A CN 104446233A CN 201410619168 A CN201410619168 A CN 201410619168A CN 104446233 A CN104446233 A CN 104446233A
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene film
rubble
pervious concrete
water
cement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410619168.0A
Other languages
English (en)
Inventor
高润东
许清风
李向民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI JIANKE ENGINEERING RECONSTRUCTION TECHNOLOGY Co Ltd
Shanghai Building Science Research Institute Group Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI JIANKE ENGINEERING RECONSTRUCTION TECHNOLOGY Co Ltd
Shanghai Building Science Research Institute Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI JIANKE ENGINEERING RECONSTRUCTION TECHNOLOGY Co Ltd, Shanghai Building Science Research Institute Group Co Ltd filed Critical SHANGHAI JIANKE ENGINEERING RECONSTRUCTION TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201410619168.0A priority Critical patent/CN104446233A/zh
Publication of CN104446233A publication Critical patent/CN104446233A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

本发明公开一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土，属于土木工程材料领域。其配合比设计为：水泥为300kg/m3；碎石为1580kg/m3；水为90kg/m3；聚丙烯膜裂纤维为3kg/m3。按照以上方案配制的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土，与相同配合比但未掺聚丙烯膜裂纤维的透水混凝土相比，抗压强度提高59.7％、劈裂强度提高40.0％、抗折强度提高53.3％，孔隙率达到17.0％，透水系数达到19.1×10-2cm/s，且聚丙烯膜裂纤维本身不会生锈，膜裂形成单丝纤维后易于分散均匀，其性能满足人行道、城市广场、户外停车场、园林景观道路等轻交通路面使用要求。

Description

一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法
技术领域
本发明属于土木工程材料领域，是一种生态友好型混凝土，可用于人行道、城市广场、户外停车场、园林景观道路等轻交通路面。
背景技术
透水混凝土是一种生态友好型混凝土，具有减轻城市排水系统压力、有效补给地下水、缓解城市热岛效应影响、吸声降噪和减轻反光作用、有利于保持城市生态系统平衡等优点。透水混凝土由水、水泥、粗骨料组成，采用单粒级骨料作为骨架，水泥浆薄层或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料表面形成胶结层，骨料通过硬化胶结层胶结而成多孔堆积结构。透水混凝土主要用于人行道、城市广场、户外停车场、园林景观道路等轻交通路面，抗压强度一般为10MPa-30MPa，大多在10MPa-20MPa之间，连续孔隙率一般为15％-25％，透水系数一般≥10×10-2cm/s，大多超过了15×10-2cm/s。实际应用发现，透水混凝土以多孔连通、薄胶结层为表征的内部结构，往往使其耐久性成为一个薄弱环节，使用寿命普遍不长。而研究表明，在混凝土中掺入一定量的钢纤维，可以起到良好的阻裂增韧效应，有效提高混凝土的耐久性，但由于透水混凝土的多孔连通性，水流作用容易导致钢纤维生锈，钢纤维生锈后产生微膨胀，将破坏薄胶结层与骨料界面的粘结性能。如果在透水混凝土中掺入一定量的普通聚丙烯纤维，尽管不会生锈，但普通聚丙烯纤维在搅拌时会发生结团现象，不容易分散均匀。
我国国家标准《绿色建筑评价标准》(GB/T50378-2014)中规定：当建筑场地硬质铺装地面中透水铺装面积的比例达到50％，得3分。另外，创建国家生态园林城市考核指标中要求建成区道路广场用地中透水面积的比重≥50％，我国有许多城市正在创建国家生态园林城市。因此，透水混凝土发展应用前景十分广阔。
发明内容
本发明旨在针对普通透水混凝土存在的主要问题，提供一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土，聚丙烯膜裂纤维本身不会生锈，膜裂形成单丝纤维后易于分散均匀，因此，透水混凝土使用寿命会更长，同时本发明还提供了该混凝土的制备方法。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土由水泥、粗骨料、聚丙烯膜裂纤维与水拌合而成；
水泥为强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥，主要性能指标应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的要求；
粗骨料采用粒径为4.75mm～13.2mm的碎石，主要性能指标应符合现行国家标准《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的Ⅱ类要求；
聚丙烯膜裂纤维为束状网，主要性能指标满足当量直径<100μm，公称长度19±1mm，密度0.91～0.93g/cm3，断裂强度≥560MPa，断裂伸长率10％-50％，弹性模量>3500MPa，耐酸碱性(极限拉力保持率)≥96.0；
拌合用水采用普通自来水，主要性能指标应符合行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定；
原材料配合比为：水泥300kg/m3，碎石1580kg/m3，水90kg/m3，聚丙烯膜裂纤维3kg/m3；
上述原材料的质量允许误差：水泥为±1％；碎石为±2％；水为±1％；聚丙烯膜裂纤维为±1％。
本发明的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土的制备方法包括步骤如下：采用浆体裹石法，即先投入水泥搅拌60秒，在搅拌过程中均匀加入水，再投入碎石搅拌180秒，在投入碎石搅拌过程的前60秒内均匀撒入聚丙烯膜裂纤维。
上述混凝土在施工现场拌制前应精确测定碎石的含水率，并应根据碎石的含水率，调整透水混凝土配比中的用水量，由施工现场试验确定施工配合比。
上述混凝土的拌合采用强制式搅拌机，搅拌机容量应根据工程量、施工进度、施工顺序和运输工具等参数选择。
性能评定
成型：100mm×100mm×100mm立方体试件，用于测试抗压强度、劈裂强度和孔隙率；100mm×100mm×400mm棱柱体试件，用于测试抗折强度；Φ100mm×300mm试件，用于测试透水系数，使用时应按标准切割成Φ100mm×50mm标准试件。通过插捣和压实相结合的方法成型。
养护：试件成型后在自然状态下覆盖并洒水养护28天。
测试：抗压强度、劈裂强度和抗折强度测试采用现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081中规定的方法；孔隙率测试参照《透水混凝土及其应用技术》(宋中南等编著，中国建筑工业出版社，2011年8月第一版)中介绍的重量法；透水系数测试采用现行行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135中规定的方法。
本发明的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土所掺入的聚丙烯膜裂纤维以聚丙烯为原料，通过特殊的工艺加工制造而成。当聚丙烯膜裂纤维投入到混凝土中后，在混凝土搅拌过程中，纤维单丝间的横向连接可经混凝土自身的揉搓和摩擦作用而膜裂形成单丝纤维，实现阻裂增韧效果。与钢纤维相比，聚丙烯膜裂纤维本身不会生锈；与普通聚丙烯纤维相比，聚丙烯膜裂纤维膜裂形成单丝纤维后易于分散均匀。
在透水混凝土中掺入聚丙烯膜裂纤维，需要综合考虑强度、孔隙率、透水系数以及纤维分散均匀性要求，进行配合比设计并确定拌合工艺，这与在普通混凝土中掺入聚丙烯膜裂纤维主要考虑强度和纤维分散均匀性要求相比，明显不同，技术复杂性增强，这也是本发明的创新点所在。
具体实施方式
(1)原材料选择
水泥：采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，根据《通用硅酸盐水泥》GB175中的试验方法，主要性能指标测试结果如下表所示：
水泥主要性能指标符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的要求。
粗骨料：采用粒径为5mm～10mm的碎石，根据《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的试验方法，主要性能指标测试结果如下表所示：
碎石主要性能指标符合现行国家标准《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的Ⅱ类要求。
拌合用水：采用普通自来水，根据《混凝土用水标准》JGJ63中的试验方法，主要性能指标测试结果如下表所示：
pH Cl-含量(mg/L) SO4 2-(mg/L) 碱含量(mg/L)
7.0 175 140 95
拌合用水主要性能指标测试结果符合现行行业标准《混凝土用水标准》JGJ63的规定。
束状网型聚丙烯膜裂纤维：当量直径<100μm，公称长度19±1mm，密度0.91g/cm3～0.93g/cm3，断裂强度≥560MPa，断裂伸长率10％-50％，弹性模量>3500MPa，主要性能指标符合本发明说明书中的要求。
(2)配合比设计
准确称量各原材料的质量，误差控制在允许误差规定的范围以内。经测量，碎石的含水量可忽略不计。采用的配合比组成如下：
水泥：300kg/m3；
碎石：1580kg/m3；
水：90kg/m3；
聚丙烯膜裂纤维：3kg/m3。
(3)拌合工艺设计
采用强制式搅拌机，使用前对搅拌机内部进行润湿。
投料方法采用浆体裹石法：先投入水泥搅拌60秒，在搅拌过程中均匀加入水，再投入碎石搅拌180秒，在投入碎石搅拌过程的前60秒内均匀撒入聚丙烯膜裂纤维。
(4)性能评定
成型：通过插捣和压实相结合的方法成型了3种试件，分别为100mm×100mm×100mm立方体试件，用于测试抗压强度、劈裂强度和孔隙率；100mm×100mm×400mm棱柱体试件，用于测试抗折强度；Φ100mm×300mm试件，用于测试透水系数，使用时按标准切割成Φ100mm×50mm标准试件。
养护：试件成型后在自然状态下覆盖并洒水养护28天。
测试：抗压强度、劈裂强度和抗折强度测试采用现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081中规定的方法；孔隙率测试参照《透水混凝土及其应用技术》(宋中南等编著，中国建筑工业出版社，2011年8月第一版)中介绍的重量法；透水系数测试采用现行行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135中规定的方法。
测试结果表明：按照以上方案配制的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土，与相同配合比但未掺聚丙烯膜裂纤维的透水混凝土相比，抗压强度提高59.7％、劈裂强度提高40.0％、抗折强度提高53.3％，孔隙率达到17.0％，透水系数达到19.1×10-2cm/s，其性能满足人行道、城市广场、户外停车场、园林景观道路等轻交通路面使用要求。

Claims (3)

1.一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土，其特征在于，由水泥、粗骨料、聚丙烯膜裂纤维与水拌合而成；
所述水泥为强度等级为42.5级及以上的普通硅酸盐水泥；
所述粗骨料采用粒径为4.75mm～13.2mm的碎石；
所述聚丙烯膜裂纤维为束状网，主要性能指标满足当量直径<100μm，公称长度19±1mm，密度0.91～0.93g/cm3，断裂强度≥560MPa，断裂伸长率10％-50％，弹性模量>3500MPa，耐酸碱性(极限拉力保持率)≥96.0；
原材料配合比为：水泥300kg/m3，碎石1580kg/m3，水90kg/m3，聚丙烯膜裂纤维3kg/m3；
上述原材料的质量允许误差：水泥为±1％；碎石为±2％；水为±1％；聚丙烯膜裂纤维为±1％。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：采用浆体裹石法，即先投入水泥搅拌60秒，在搅拌过程中均匀加入水，再投入碎石搅拌180秒，在投入碎石搅拌过程的前60秒内均匀撒入聚丙烯膜裂纤维。
3.根据权利要求2所述的聚丙烯膜裂纤维透水混凝土的制备方法，其特征在于，所述混凝土在施工现场拌制前应精确测定碎石的含水率，并应根据碎石的含水率，调整透水混凝土配比中的用水量，由施工现场试验确定施工配合比。
CN201410619168.0A 2014-11-05 2014-11-05 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法 Pending CN104446233A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410619168.0A CN104446233A (zh) 2014-11-05 2014-11-05 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410619168.0A CN104446233A (zh) 2014-11-05 2014-11-05 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104446233A true CN104446233A (zh) 2015-03-25

Family

ID=52893083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410619168.0A Pending CN104446233A (zh) 2014-11-05 2014-11-05 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104446233A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108501172A (zh) * 2018-04-18 2018-09-07 上海市建筑科学研究院 大掺量短切合成细纤维混凝土的成型方法
CN109928697A (zh) * 2019-03-13 2019-06-25 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 钢纤维增强的透水混凝土及其制备方法
CN114505953A (zh) * 2022-01-19 2022-05-17 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 一种工业化生产超高性能混凝土的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4261754A (en) * 1977-05-05 1981-04-14 Dansk Eternit-Fabrik A/S Fiber reinforced building products and method of producing same
US20030044592A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 3M Innovative Properties Company Toughened cementitious composites
US20090305038A1 (en) * 2005-11-10 2009-12-10 Saint-Gobain Materiaux De Construction S.A.S Method for functionalising a polymer fibre surface area
CN103951333A (zh) * 2014-04-24 2014-07-30 宋金博 一种道路废弃混凝土骨料制备的多孔混凝土及制备工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4261754A (en) * 1977-05-05 1981-04-14 Dansk Eternit-Fabrik A/S Fiber reinforced building products and method of producing same
US20030044592A1 (en) * 2001-08-22 2003-03-06 3M Innovative Properties Company Toughened cementitious composites
US20090305038A1 (en) * 2005-11-10 2009-12-10 Saint-Gobain Materiaux De Construction S.A.S Method for functionalising a polymer fibre surface area
CN103951333A (zh) * 2014-04-24 2014-07-30 宋金博 一种道路废弃混凝土骨料制备的多孔混凝土及制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈立军等: "《混凝土及其制品工艺学》", 31 August 2012, 中国建材工业出版社 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108501172A (zh) * 2018-04-18 2018-09-07 上海市建筑科学研究院 大掺量短切合成细纤维混凝土的成型方法
CN109928697A (zh) * 2019-03-13 2019-06-25 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 钢纤维增强的透水混凝土及其制备方法
CN114505953A (zh) * 2022-01-19 2022-05-17 中交公路长大桥建设国家工程研究中心有限公司 一种工业化生产超高性能混凝土的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104402339B (zh) 透水混凝土的施工方法
CN102491703B (zh) 一种钢渣水稳基层材料
CN106830834A (zh) 水泥聚合物基高性能混凝土透水路面砖及其制造方法
CN104788060B (zh) 一种复掺低品质活性矿物掺合料透水混凝土及其制备方法
CN107140902A (zh) 一种透水泡沫混凝土及其制备方法
CN104058678A (zh) 一种高抗冻高保坍自密实c40混凝土
CN107382358A (zh) 一种适用于重载路面的透水碱矿渣混凝土及其制备方法
CN103145396A (zh) 一种水泥混凝土路面多功能快速修补材料及其制备方法
Lee et al. Experimental study of pervious concrete pavement
CN108821678B (zh) 一种透水水泥混凝土及其制备方法
CN108059476A (zh) 一种透水性混凝土及其制备方法
CN105463965A (zh) 一种易恢复和保持透水能力的长寿命透水板
CN104446233A (zh) 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法
CN1453237A (zh) 黑色轻质桥面铺装层混凝土
CN110128070A (zh) 级配碎石灌入式半柔性复合路面混合料及路面施工方法
CN106800400A (zh) 一种道路修补砂浆干粉的制备方法及其应用
CN110696184B (zh) 一种高强透水水泥混凝土生产制备方法
CN204898456U (zh) 一种含橡胶沥青应力吸收层沥青路面
CN103242013A (zh) 一种低品质粉煤灰混凝土路面材料及其施工方法
CN106800393A (zh) 一种改性碳纳米管增强抗冻性能的水泥基透水砖
CN100390095C (zh) 环保彩色路面砖及其生产方法
CN109678425A (zh) 透水混凝土及其制备方法和应用
CN108726975A (zh) 一种透水混凝土路面铺装材料的制备方法
CN110219217B (zh) 一种沥青稳定粉土基层小交通量路面结构
CN209619783U (zh) 一种超薄路面结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150325