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   环氧树脂微孔透水材料的制备和性能初步研究

类型：
【软件】 上传： 2012-12-13 14:34:55 大小： 111111KB
说明： 摘要：根据已有透水材料的共同特点，以细砂密集堆积体为基质，环氧树脂为胶结料，制备出一种微孔透水性材料。其力学性能能满足普通人行道的铺筑要求；同时，相比于普通大孔隙透水混凝土，在透水结构上有一定程度的优化。 　　关键词：微孔透水性材料；环氧树脂；风积砂 　　中图分类号：TU57+8.11文献标识码：A文章编号：1001-702X(2008)10-0063-04 　　1.3试样的制备 　　2.2透水性能测试及结果分析 　　多孔材料中的孔有连通孔也有非连通孔，而材料的透水性能由连通孔的多少及大小等因素决定。连通孔越多，透水性能越好。连通孔的多少可由饱和含水率及有效孔隙率来反映。而透水系数的值不但能反映材料孔隙的多少，还能反映孔隙的大小。从经济角度出发，本试验在制备微孔透水材料的过程中尽量减少胶结料的用量，着重测试并分析环氧树脂用量为3%~6%时环氧胶砂的透水性能。 　　2.2.1有效孔隙率 ? 　　则有：-dh=k×(h/L)×dt(5) 　　当环氧树脂用量为3%~4%时，随着胶结料的用量增加，透水性能有所下降，但下降不太明显，因为在此用量范围内，环氧树脂只能够在细砂表面形成粘结薄膜，用于填充孔隙的树脂几乎没有，或是极少。尽管树脂用量的增加，使得粘结薄膜的面积增大，厚度也略增，孔隙所占空间也略被压缩，但总体对于孔隙的影响较小。 　　当环氧用量为4%~6%时，随胶结料用量的增加，材料的透水性能变化急剧。一方面因为环氧树脂用量充足，除完全包裹细砂外还开始充填细砂间的空隙；另一方面，细砂外包裹了环氧树脂，相互间磨擦力减小，堆积可以更加密实，从而使总孔隙率减少，透水性能开始随环氧用量的提高而较为明显降低。根据JC/T 945—2005《透水砖》规定，透水砖的透水系数需大于1.0×10-2 cm/s，可见，当环氧树脂用量为3%~5%时，所制备的透水胶砂可满足实用要求。 　　由材料力学性能及透水性能的变化特征可知，本试验所研制的微孔材料的透水原理与普通大孔隙透水混凝土相近：细砂密实堆积形成多孔的空间骨架结构；树脂作为胶结料仅在细砂表面形成薄薄的胶结层，尽量不去填充骨架间的空隙。其内部预期结构模型如图7所示。这样，硬化后的材料内部就含有大量连通孔隙，在下雨或路面积水时，水能沿着这些贯通的孔隙通道顺利地渗入地下或存于路基中。　　 ? 　　由于微孔材料采用的细砂粒径小，绝大多数在0.2~0.5mm，从而形成的孔隙也很小，与普通的大骨料透水混凝土相比，其透水通道更为狭小曲折，但细砂间的孔隙多，即透水通道也多，所以微孔透水材料仍然有非常好的渗透性。相对于目前普通大孔隙透水混凝土路面复杂的清理维护方式，微孔透水材料由于其孔隙小，除了表层孔隙，其内部透水通道被外界灰尘充填的程度会大大降底，理论上只需对材料的表层进行冲洗即可，即路面的清理及维护将大大简化。 　　4·结语 　　采用极细骨料与有机胶结料，在普通的搅拌工艺下制备质地均匀的微孔透水材料是可行的。 　　(1)当环氧树脂胶粘剂用量大于3%时，制备的胶砂抗压强度大于15 MPa、抗折强度大于6 MPa，在力学性能上可以满足人行道路面的实际使用。 　　(3)从成本及实用角度考虑，可用3%~5%的环氧树脂作胶粘剂制备人行路面透水材料。但在微孔透水路面材料的应用中，仍然存在许多问题：如材料的具体应用环境与耐久性的研究、材料透水性能和强度随时间变化、材料性能评价标准、材料制备工艺的优化及现场铺装工艺研究、应用中的维护，以及胶结料本身的性能优化等方面还需进一步研究。 　　参考文献： 　　[1]杨静.建筑材料与人居环境[M].北京：清华大学出版社，2001. 　　[2]张洪清，宋志斌，杨庆，等.透水性铺装对城市生态环境改善的分析[J].水科学与工程技术，2005(增刊)：37-39. 　　[3]王武祥.透水性混凝土路面砖的种类和性能[J].建筑砌块与砌块建筑，2003，121(1)：17-19.
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