¿La aplicación del hormigón en la construcción de ciudades esponja?
Investigación sobre el hormigón permeable
Estudio sobre las funciones del hormigón permeable El hormigón permeable se refiere a un material de hormigón con alta permeabilidad al agua que puede formar poros conectados en su estructura interna. También conocido como concreto graduado discontinuamente y concreto de celda abierta. La alta permeabilidad al agua es su principal característica funcional. Además, también tiene las siguientes funciones: reducir la presión sobre el sistema de drenaje urbano, distribuir eficazmente la carga de drenaje urbano y evitar el anegamiento local, lo cual es de gran importancia para ciudades como Jinan con una enorme presión de tráfico y un aumento de numerosos vehículos; El nivel del agua subterránea y, a través de la penetración del concreto permeable, el agua de lluvia puede penetrar en la capa base y el suelo a través de la capa de concreto para aumentar la recarga del agua subterránea. Especialmente en Jinan, una ciudad manantial, puede mantener el nivel del agua subterránea y garantizar la normalidad. la salida de agua de manantial; parte del agua de lluvia que penetra en la capa base puede evaporarse parcialmente cuando hace buen tiempo, desempeñando así un mejor papel en el alivio del efecto de isla de calor urbano. El pavimento de hormigón permeable tiene las características de bajo nivel de ruido, lo que puede reducir el ruido de los vehículos. ruido en áreas estrechas, reducir el impacto de la contaminación acústica en el medio ambiente y mejorar la calidad de vida de los residentes. El agua de lluvia que se filtra al suelo puede evitar el contacto con las aguas residuales en la red de tuberías municipales, lograr la purificación de la penetración del agua de lluvia y evitar la contaminación secundaria, lo que puede mejorar la seguridad en la conducción urbana; Por un lado, el hormigón permeable tiene un gran gradiente de fricción y un pequeño gradiente de atenuación de la fricción. Por un lado, puede evitar que la acumulación local de agua en días de lluvia provoque el deslizamiento lateral del vehículo. Finalmente, al conducir de noche, puede aliviar eficazmente las salpicaduras y reflejos causados por la acumulación local de agua. Clasificación del hormigón permeable Según los diferentes materiales, el hormigón permeable se puede dividir en las dos categorías siguientes: Hormigón permeable al cemento. Este tipo de concreto utiliza cemento de alta calidad como material cementante, con una proporción de gris a cemento de 3 a 4, una proporción de agua a cemento de 0,2 a 0,35, una porosidad de 10% a 25%, una capacidad de compresión. fuerza de 15 a 3~5MPa, y una resistencia a la flexión de 3~5MPa. Hormigón permeable a polímeros. Este tipo de material cementoso de hormigón es caucho, asfalto y otros materiales cementosos. Es famoso por su alta resistencia. El caucho, el asfalto, etc. están ampliamente disponibles y son baratos. Las desventajas son el fácil envejecimiento, la escasa durabilidad y la escasa protección del medio ambiente. En condiciones de alta temperatura, es fácil bloquear los poros internos y reducir la capacidad de filtración de agua. Análisis de parámetros del hormigón permeable En el proceso de preparación del hormigón permeable, los principales parámetros de preocupación son la relación agua-cemento, el tamaño de las partículas del agregado, la porosidad objetivo, los aditivos y aditivos minerales, etc. Relación agua-cemento La resistencia y permeabilidad del hormigón permeable están directamente relacionadas con la relación agua-cemento. Cuando la relación agua-cemento es pequeña, si se garantiza una cierta porosidad del hormigón, el contenido de cemento en el bloque de prueba terminado aumentará, mientras que el contenido de agua disminuirá, lo que hará que el bloque de prueba se endurezca rápidamente y reducirá en gran medida la fluidez del la mezcla en hormigón permeable. Al mismo tiempo, también hará que el agregado grueso del concreto no quede completamente envuelto, lo que resultará en un aumento en la proporción de huecos. Aunque la permeabilidad al agua ha mejorado, la resistencia general del hormigón ha disminuido. Por el contrario, cuando la relación agua-cemento es grande, no solo afectará negativamente la permeabilidad al agua del concreto, sino que también afectará en gran medida la resistencia del concreto. Según datos de pruebas relevantes, la relación agua-cemento recomendada para hormigón permeable es de 0,25 a 0,40. Tamaño de las partículas del agregado La acumulación de agregado grueso forma el esqueleto del concreto permeable, y el tamaño de las partículas del agregado tiene una gran influencia en la resistencia y permeabilidad del concreto. Cuando el tamaño de las partículas del agregado es pequeño, el área de superficie específica de todo el concreto aumenta, lo que resulta en un aumento en la cantidad de lechada de cemento requerida para el relleno, lo que reducirá la cantidad y el tamaño de los poros del concreto, afectando así el agua. permeabilidad del hormigón permeable, sin embargo, la resistencia aumentará con el hormigón. El tamaño de las partículas del agregado disminuye y aumenta. A medida que aumenta el tamaño de las partículas del agregado, el concreto permeable exhibe una mayor permeabilidad y una reducción moderada de la resistencia.
Según los datos de pruebas relevantes, los tamaños de partículas de agregado recomendados son: grava: 5 ~ 10 mm, ceramsita: 4,75 ~ 9,5 mm, 9,5 ~ 13,2 mm, 16 mm Porosidad objetivo del hormigón permeable La porosidad también es la clave para afectar los indicadores de permeabilidad al agua. Tienen una gran influencia en la resistencia del hormigón. De acuerdo con los diferentes requisitos del concreto, cuando los requisitos de resistencia se debilitan y se enfatiza la permeabilidad al agua, se debe seleccionar una porosidad mayor; por el contrario, cuando la resistencia es el objetivo principal, la porosidad debe controlarse dentro de un cierto rango; Además, la porosidad objetivo también está directamente relacionada con la porosidad real del hormigón. Al diseñar la porosidad objetivo, es necesario elegir una porosidad adecuada, como 15 %, 20 % y 25 %. Aditivos minerales y aditivos La función principal de los aditivos minerales en el concreto es reducir la cantidad de cemento en el concreto, mejorar la fluidez de la mezcla hasta cierto punto, prevenir el sangrado y la segregación y mejorar la compacidad y la resistencia del producto terminado del concreto. Las mezclas minerales comunes incluyen cenizas volantes y polvo de sílice. Existen muchos tipos de aditivos en la preparación de hormigón permeable con diferentes funciones. Incluyen principalmente agentes reductores de agua y agentes inclusores de aire, que pueden ajustar las propiedades reológicas de la mezcla. Retardadores y agentes de fortalecimiento temprano con tiempos de fraguado ajustables; agentes impermeabilizantes que mejoran la durabilidad; otros aditivos con desempeño mejorado incluyen agentes de expansión y agentes anticongelantes;
Análisis de mezcla de concreto permeable con agregados de caucho
Análisis de mezcla: La construcción de ciudades esponja cumple con los requerimientos de una sociedad conservacionista y verde que propone el país. Por un lado, el uso de hormigón permeable con agregados de caucho para la construcción de carreteras urbanas puede aliviar el efecto de isla de calor urbana y mejorar la resistencia a las heladas, la resistencia a la presión, la resistencia a la corrosión y la resistencia a las grietas de la superficie de la carretera, por otro lado, puede reutilizarse; los residuos eliminados por la ciudad cada año. Este artículo estudiará la proporción óptima de mezcla de hormigón con agregados de caucho. Según datos de pruebas relevantes, agregar arena media con una tasa de arena del 10 % y agregado de caucho de 50 kg/m3 durante el proceso de preparación del concreto puede mejorar significativamente la resistencia a la compresión del concreto y obtener un coeficiente de permeabilidad al agua de 1,47 mm/s/s. Este artículo hace referencia a las "Especificaciones técnicas para pavimentos de hormigón permeable" (CJJ/T 135-2009) y a los métodos de diseño de proporciones de mezcla de hormigón permeable existentes, y selecciona la relación agua-cemento del agregado de caucho en el hormigón permeable como grupo de control en blanco. como Grupo A en la Tabla 1, sin ningún agregado, los grupos restantes se muestran en la Tabla 1. Como se muestra en la Figura 1, los cinco grupos de resultados de pruebas de resistencia anteriores muestran que la resistencia a la compresión promedio de los cinco grupos es de 24,1 MPa, siendo la más baja de 21 MPa y la más alta de 27 MPa, lo que cumple con los requisitos. La Figura 2 muestra los resultados de la prueba del coeficiente de permeabilidad al agua de cinco conjuntos de datos. Los resultados muestran que el orden del coeficiente de permeabilidad al agua es b < e < d < c < a, el coeficiente de permeabilidad al agua de diseño es 1 mm/s y los cinco grupos de muestras cumplen con los requisitos. Un análisis exhaustivo de los resultados de la prueba de resistencia a la compresión y del coeficiente de permeabilidad muestra que la proporción de agregado del Grupo D (10,5 kg/m3) tiene una alta resistencia a la compresión y un alto coeficiente de permeabilidad, y es la mejor proporción de mezcla entre los cinco grupos en esta prueba. Proceso de preparación de hormigón permeable La Figura 3 muestra el proceso de preparación de hormigón permeable. Prepare el concreto permeable de acuerdo con la proporción de mezcla de agregados de caucho obtenida en la Sección 2.1. Durante el proceso de preparación, la cohesividad de la lechada debe ser suficiente para asegurar la forma del agregado envuelto. El estándar de juicio utilizado en este proyecto es observar el grado de colapso a mano. Si el colapso está dentro de los 50 mm, está calificado para garantizar que la estructura porosa aún se pueda mantener después del endurecimiento. Al igual que la relación agua-cemento analizada en la Sección 1.3, cuanto más fina o dura sea la lechada de cemento, no se puede garantizar la permeabilidad al agua del hormigón terminado.
Investigación sobre las formas de daño del hormigón permeable
Durante el proceso de aplicación del hormigón permeable, se producen varias formas de daño comunes, como fisuras, asentamientos, desgaste, congelación y descongelación, etc. . Las principales razones son las siguientes. grieta. La carga de tráfico local no es buena y la sobrecarga provocará grietas. Además, una selección inadecuada del coeficiente de permeabilidad al agua hará que la permeabilidad al agua sea demasiado rápida y arrastre el suelo base, formando así hoyos locales en la capa base, lo que dará como resultado una disminución en la capacidad de carga de la capa base y conducirá a agrietamiento. La temperatura también contribuye significativamente al agrietamiento. Dado que el hormigón no es un material isotrópico, es propenso a expandirse y contraerse de manera desigual bajo la influencia de temperaturas altas y bajas, lo que provoca grietas. reconciliación. Durante el proceso de drenaje, continúa ocurriendo erosión a gran escala en la capa base, lo que provocará un asentamiento continuo de la superficie de la carretera y afectará la seguridad de la conducción. Abrasión Ya sea concreto permeable u otras formas de pavimento, la abrasión es una forma común de daño durante la aplicación. La razón principal es que el vehículo tiene sobrepeso, la fricción local excesiva o el frenado brusco del vehículo provocarán cierto desgaste en la superficie de la carretera. El daño por congelación y descongelación es una forma especial de daño al hormigón permeable. Se debe principalmente al cambio de volumen causado por el cambio de fase de la saturación de agua en los poros, lo que provocará daños al hormigón.
En cuanto a los daños por congelación y descongelación, por un lado, es difícil que el hormigón permeable alcance la saturación de agua. Por otra parte, la adición de aditivos como agentes inclusores de aire durante el proceso de preparación también puede prevenir los daños por congelación y descongelación.
Este artículo estudia la aplicación del hormigón permeable en la construcción de ciudades esponja y obtiene las funciones de aplicación del hormigón permeable. Al mismo tiempo, se estudió la proporción de mezcla del hormigón con agregados de caucho, obteniéndose cinco grupos de proporciones de mezcla óptimas de 10,5 kg/m3 y se analizó el proceso de preparación. Finalmente, se analizan las principales formas de daño del hormigón permeable durante su aplicación, proporcionando una cierta referencia para la investigación del hormigón permeable en la construcción de ciudades esponja.
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