用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土及配置方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土及配置方法。属透水混凝土领域。其组分组成为：建筑再生混凝土集料1450kg/m3-1600kg/m3，水泥300kg/m3-450kg/m3，复合矿物掺和料78kg/m3-117kg/m3，外加剂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，连续孔隙率≥10％，抗压强度≥20MPa，抗折强度≥2.5MPa，25次冻融循环后的质量损失率≤5％。本发明利用混凝土结构的再生骨料，透水混凝土可以改善环境，两者结合可以变废为宝，节能减排，降低雨天地面积水，补充地下水，降低城市热岛效应，该配置技术简单高效，绿色环保，适用于城市住宅小区道路的改造和建造。
【专利说明】用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土及配置方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土及配置方法，特别是适用于小区道路透水混凝土的配置和施工，属于土木建筑的绿色建筑施工技术。 【背景技术】
[0002]建筑拆除过程中产生大量的建筑垃圾，如何变废为宝，就近利用，对于节能减排，减少粉尘和环境污染，有重要的意义。建筑中混凝土构件拆除通过简单加工筛分形成的再生集料可以制备再生混凝土。在小区道路中，过去广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，地面很容易积水，影响行人和交通通行，给人们生活带来不变。地面的雨水流入地下水网，给城市汛期疏导带来压力，引起城市内涝，甚至造成低洼深水，引起财产损失和人员伤亡。如能提高混凝土路面的透水性能，减少雨天地面积水，可以利用雨水补充地下水，改善小区环境，改善小区植物的生存环境，使混凝土能透气透水，改善小区热岛现象，这些为透水混凝土的利用提供了基础。
[0003]再生混凝土是利用废弃的混凝土集料作为骨料制备的混凝土，是充分利用拆除的旧混凝土构件，通过破碎分解筛分形成的再生集料代替砂石骨料所配置的混凝土。城市在建设发展过程中，拆除旧建筑建造新小区，也会产生大量的建筑垃圾，再生混凝土可以充分利用拆除建筑中的废弃混凝土骨料。
[0004]透水混凝土是具有连续孔隙结构的混凝土，连续的孔隙结构有利水分的渗透，应用于小区道路，则有利排除雨天地面雨水，改善小区环境，具有良好应用前景。在实践应用中，若能将就近拆除的混凝土垃圾进行加工利用，变废为宝，减少垃圾处置费用，节能减排，减少环境污染。利用透水混凝土和再生混凝土的技术、经济、环境效益等集成优势，采用再生集料配置适用于小区道路的透水混凝土，具有显著的社会与经济效益。
[0005]再生集料透水混凝土，在技术应用实践方面，需要解决再生集料透水混凝土的配置技术理论研究、配置技术研究、施工技术研究等方面的技术难题。在配置技术方面，需要确定其组分、配比、性能、强度、抗冻性、透水性等诸多方面的技术难题。如何实现强度和连续孔隙的技术矛盾，如何提高再生集料应用带来的强度降低问题，如何因地制宜的利用再生集料，配置满足需要渗透性的透水混凝土，这些在理论技术研究和实践应用方面见诸报道的不多或者处于应用的技术瓶颈。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土及配置方法，主要包括无砂再生集料透水混凝土配置的组分、配比、配置方法和综合性能。
[0007]一种用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，其组分组成为:建筑再生混凝土集料 1450kg/m3-1600kg/m3,水泥 300kg/m3-450kg/m3,复合矿物惨和料 78kg/m3_117kg/m3,外加剂3.8kg/m3-5.6kg/m3,水105kg/m3_145kg/m3 ;水胶比为0.25-0.30,复合矿物掺和料取代水泥的质量比为20% -30%，所配置的透水混凝土的透水性≥5mm/s，连续孔隙率≥10%,抗压强度≥20MPa，抗折强度≥2.5MPa, 25次冻融循环后的质量损失率≤5%。
[0008]所述的建筑再生混凝土集料通过混凝土结构构件破碎分解筛分加工制得，其原生混凝土强度等级> C30。
[0009]所述的建筑再生混凝土集料粒径为10mm-20mm的间断级配,建筑再生混凝土集料压碎值< 15.0%，表观密度23501^/1113-26501^/1113，按质量计含泥量< 1.0%，堆积密度>1350kg/m3，吸水率≤ 5.0%，空隙率 45% -52%.[0010]优选的，建筑再生混凝土集料压碎值为10% -14.5% ；
[0011]优选的，建筑再生混凝土集料按质量计含泥量0.5% -0.8% ；
[0012]优选的，建筑再生混凝土集料堆积密度1400kg/m3-1550kg/m3 ；
[0013]优选的，建筑再生混凝土集料吸水率1^-3.5%;
[0014]优选的，建筑再生混凝土集料空隙率45% -52%。
[0015]优选的，所述的建筑再生混凝土集料是按常规碱化处理方法通过碱化处理的集料。
[0016]所述的水泥为强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
[0017]所述的复合矿物掺和料为活性材料，要求活性SiO2含量> 85%, 7d和28d活性指数分别不低于70%和90%。
[0018]所述的外加剂是萘系高效减水剂，为萘磺酸亚甲基高级缩合物，具有非引气、超塑化、高效减水和增强等功能，掺量为胶凝材料用量的0.8% -1.0%。
[0019]所述组分中，骨料采用建筑再生混凝土集料，该集料通过再碱化处理。利用复合矿物掺和料的活性成份和微填充效果，改善胶凝材料的性能，优化透水混凝土中骨料外表面的包浆厚度和改善孔隙结构。通过预留空隙形成连续空隙结构满足透水性能，骨料间通过胶凝材料和矿物掺和料形成粘结包裹层满足混凝土的强度和抗冻性要求。
[0020]所述的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土配置技术，其配置技术流程包括:透水混凝土设计透水量和透水系数确定一建筑再生混凝土集料堆积空隙率要求一建筑再生混凝土集料粒径和级配确定一集胶比和胶凝材料用量确定一用水量确定一外加剂掺量确定一成型透水混凝土试件并测试透水性能一调整优化级配一确定透水混凝土施工配t匕。根据降雨情况、小区环境和道路状况，确定用于小区道路的透水混凝土的透水性能要求(透水量和透水系数)，结合建筑再生集料情况，确定集料堆积孔隙率要求，根据透水混凝土目标孔隙率和集料堆积空隙率要求，确定建筑再生集料的的粒径、级配和质量，在此基础上进而确定集料和胶凝材料的用量和体积。根据混凝土强度和耐久性的要求，确定水胶比。选用外加剂，确定用水量。检测透水混凝土的透水性，调整优化后进而确定满足小区道路要求的无砂再生集料透水混凝土配置要求。
[0021]根据透水混凝土目标孔隙率和建筑再生集料堆积孔隙率，选用适宜的建筑再生集料，配置满足透水量和透水系数要求的再生集料透水混凝土，实现其透水性、强度、抗冻性、吸声降噪性等满足小区道路的综合功能要求。
[0022]本发明的有益效果是:无砂再生集料透水混凝土可以利用拆除的或者废弃的混凝土结构作为再生骨料，透水混凝土可以改善环境，两者结合可以实现变废为宝，节能减排，降低雨天地面积水，补充地下水，降低城市热岛效应，配置技术简单高效，绿色环保，适用于住宅小区道路的改造和建造。【具体实施方式】:
[0023]实施案例1:
[0024]本实施案例用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，采用的无砂再生集料透水混凝土质量组分如下:
[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]剂3.851?/?+'
水H7kg/m3
[0026]上述的建筑再生混凝土集料来源于某混凝土框架结构拆除的构件(原生混凝土强度C30-C35)破碎加工形成的再生集料，粒径为10mm-20mm间断级配，建筑再生混凝土集料压碎值12.4%< 15.0%，表观密度2460kg/m3，含泥量(质量计)0.6%< 1.0%，堆积密度1420kg/m3 > 1350kg/m3,吸水率2.5 %≤5.0 %，堆积空隙率48 %。建筑再生混凝土集料在配置前进行碱化处理，处于饱和面干情况下使用。 [0027]上述的水泥为强度等级42.5MPa的硅酸盐水泥。
[0028]上述的复合矿物掺和料SiO2含量90%，比表面积≥400kg/m2, 7d和28d活性指数分别不低于70%和90%。
[0029]上述外加剂采用萘系高效减水剂。
[0030]形成用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，实验和现场检测得到，透水混凝土的孔隙率为15.2%，透水性6.5mm/s，抗压强度20.6MPa，抗折强度2.8MPa，25次冻融循环后的质量损失率4%。所配置的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，可以满足小区道路雨水排除降解的作用。
[0031]实施案例2:
[0032]本实施案例用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土配置技术，采用的无砂再生集料透水混凝土质量组分如下:
[0033]
建筑轉生S凝.1從料: I SftSkg/nr、；
水泥:407kg/m3;
[0034]UfHr 物摻和料:104kg/m3:
外加剂SJOk-g/m3;
水135kg/m\
[0035]所述的建筑再生混凝土集料来源于某混凝土框架结构拆除的构件(原生混凝土强度C30-C40)破碎加工形成的再生集料，粒径为10mm-20mm间断级配，建筑再生混凝土集料压碎值11.7% < 15.0%，表观密度2510kg/m3，含泥量(质量计)0.5%< 1.0%，堆积密度1445kg/m3 > 1350kg/m3，吸水率2.4%≤5.0%，堆积空隙率50%。建筑再生混凝土集料在配置前进行碱化处理，处于饱和面干情况下使用。
[0036]所述的水泥为强度等级42.5MPa的硅酸盐水泥。
[0037]所述的复合矿物掺和料SiO2含量90%，比表面积≥400kg/m2, 7d和28dJ^活性指数分别不低于70%和90%。
[0038]外加剂采用萘系高效减水剂。
[0039]形成用于小区道路的无砂再 生集料透水混凝土，实验和现场检测得到，透水混凝土的孔隙率为18.2%，透水性8.6mm/s，抗压强度21.4MPa，抗折强度2.6MPa，25次冻融循环后的质量损失率4%。所配置的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，可以满足小区道路雨水排除降解的作用。
【权利要求】
1.一种用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，其特征在于，其组成为:建筑再生混凝土集料 1450kg/m3-1600kg/m3,水泥 300kg/m3-450kg/m3,复合矿物掺和料 78kg/m3-117kg/m3,外加剂 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，连续孔隙率≥10%,抗压强度≥20MPa,抗折强度≥2.5MPa，25次冻融循环后的质量损失率< 5%。
2.根据权利要求1所述的用于小区道路的无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过混凝土结构构件破碎分解筛分加工制得，其原生混凝土强度等级> C30,再生混凝土集料使用前进行碱化技术处理。
3.根据权利要求1或2所述的用于小区道路的无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径为10mm-20mm的间断级配,建筑再生混凝土集料压碎值< 15.0%，表观密度2350kg/m3-2650kg/m3，按质量计含泥量< 1.0%，堆积密度> 1350kg/m3，吸水率≤5.0%，空隙率45% -52%。
4.根据权利要求3所述的用于小区道路的无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压碎值为10% -14.5%，按质量计含泥量为0.5% -0.8%，堆积密度为 1400kg/m3-1550kg/m3，吸水率为 1% -3.5%%。
5.根据权利要求1所述的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的水泥为强度等级不低于42.5MPa的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
6.根据权利要求1所 述的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的复合矿物掺和料为活性材料，要求活性SiO2含量> 85%, 7d和28d活性指数分别不低于 70%和 90%。
7.根据权利要求1所述的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土，其特征在于，所述的外加剂是萘系高效减水剂，为β_萘磺酸亚甲基高级缩合物，具有非引气、超塑化、高效减水和增强等功能，掺量为胶凝材料用量的0.8% -1.0%。
8.根据权利要求1所述的用于小区道路的无砂再生集料透水混凝土配置方法，其特征在于，其配置技术流程包括:确定透水混凝土设计透水量和透水系数一确定建筑再生混凝土集料堆积空隙率要求一确定建筑再生混凝土集料粒径和级配一集胶比(集料和胶凝材料质量比)和胶凝材料用量确定一用水量确定一外加剂掺量确定一成型透水混凝土试件并测试透水性能一调整优化级配一确定透水混凝土施工配比。 所述的确定透水混凝土设计透水量和透水系数是根据降雨情况和小区环境和道路状况，确定用于小区道路的透水混凝土的透水量和透水系数； 所述的确定建筑再生混凝土集料堆积空隙率是指结合建筑再生集料情况，确定集料堆积空隙率； 所述的确定建筑再生混凝土集料粒径和级配是根据透水混凝土目标孔隙率和集料堆积空隙率要求，确定建筑再生集料的的粒径、级配和质量；在此基础上进而确定集料和胶凝材料的用量和体积；根据混凝土强度和耐久性的要求，确定水胶比。
【文档编号】C04B28/04GK103964782SQ201410183464
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】王军强 申请人:江苏建筑职业技术学院