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   環氧樹脂微孔透水材料的制備和性能初步研究

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【軟件】 上傳： 2012-12-13 14:34:55 大小： 111111KB
說明： 摘要：根據已有透水材料的共同特點，以細砂密集堆積體為基質，環氧樹脂為膠結料，制備出一種微孔透水性材料。其力學性能能滿足普通人行道的鋪筑要求；同時，相比于普通大孔隙透水混凝土，在透水結構上有一定程度的優化。 　　關鍵詞：微孔透水性材料；環氧樹脂；風積砂 　　中圖分類號：TU57+8.11文獻標識碼：A文章編號：1001-702X(2008)10-0063-04 　　1.3試樣的制備 　　2.2透水性能測試及結果分析 　　多孔材料中的孔有連通孔也有非連通孔，而材料的透水性能由連通孔的多少及大小等因素決定。連通孔越多，透水性能越好。連通孔的多少可由飽和含水率及有效孔隙率來反映。而透水系數的值不但能反映材料孔隙的多少，還能反映孔隙的大小。從經濟角度出發，本試驗在制備微孔透水材料的過程中盡量減少膠結料的用量，著重測試并分析環氧樹脂用量為3%~6%時環氧膠砂的透水性能。 　　2.2.1有效孔隙率 ? 　　則有：-dh=k×(h/L)×dt(5) 　　當環氧樹脂用量為3%~4%時，隨著膠結料的用量增加，透水性能有所下降，但下降不太明顯，因為在此用量范圍內，環氧樹脂只能夠在細砂表面形成粘結薄膜，用于填充孔隙的樹脂幾乎沒有，或是極少。盡管樹脂用量的增加，使得粘結薄膜的面積增大，厚度也略增，孔隙所占空間也略被壓縮，但總體對于孔隙的影響較小。 　　當環氧用量為4%~6%時，隨膠結料用量的增加，材料的透水性能變化急劇。一方面因為環氧樹脂用量充足，除完全包裹細砂外還開始充填細砂間的空隙；另一方面，細砂外包裹了環氧樹脂，相互間磨擦力減小，堆積可以更加密實，從而使總孔隙率減少，透水性能開始隨環氧用量的提高而較為明顯降低。根據JC/T 945—2005《透水磚》規定，透水磚的透水系數需大于1.0×10-2 cm/s，可見，當環氧樹脂用量為3%~5%時，所制備的透水膠砂可滿足實用要求。 　　由材料力學性能及透水性能的變化特征可知，本試驗所研制的微孔材料的透水原理與普通大孔隙透水混凝土相近：細砂密實堆積形成多孔的空間骨架結構；樹脂作為膠結料僅在細砂表面形成薄薄的膠結層，盡量不去填充骨架間的空隙。其內部預期結構模型如圖7所示。這樣，硬化后的材料內部就含有大量連通孔隙，在下雨或路面積水時，水能沿著這些貫通的孔隙通道順利地滲入地下或存于路基中。　　 ? 　　由于微孔材料采用的細砂粒徑小，絕大多數在0.2~0.5mm，從而形成的孔隙也很小，與普通的大骨料透水混凝土相比，其透水通道更為狹小曲折，但細砂間的孔隙多，即透水通道也多，所以微孔透水材料仍然有非常好的滲透性。相對于目前普通大孔隙透水混凝土路面復雜的清理維護方式，微孔透水材料由于其孔隙小，除了表層孔隙，其內部透水通道被外界灰塵充填的程度會大大降底，理論上只需對材料的表層進行沖洗即可，即路面的清理及維護將大大簡化。 　　4·結語 　　采用極細骨料與有機膠結料，在普通的攪拌工藝下制備質地均勻的微孔透水材料是可行的。 　　(1)當環氧樹脂膠粘劑用量大于3%時，制備的膠砂抗壓強度大于15 MPa、抗折強度大于6 MPa，在力學性能上可以滿足人行道路面的實際使用。 　　(3)從成本及實用角度考慮，可用3%~5%的環氧樹脂作膠粘劑制備人行路面透水材料。但在微孔透水路面材料的應用中，仍然存在許多問題：如材料的具體應用環境與耐久性的研究、材料透水性能和強度隨時間變化、材料性能評價標準、材料制備工藝的優化及現場鋪裝工藝研究、應用中的維護，以及膠結料本身的性能優化等方面還需進一步研究。 　　參考文獻： 　　[1]楊靜.建筑材料與人居環境[M].北京：清華大學出版社，2001. 　　[2]張洪清，宋志斌，楊慶，等.透水性鋪裝對城市生態環境改善的分析[J].水科學與工程技術，2005(增刊)：37-39. 　　[3]王武祥.透水性混凝土路面磚的種類和性能[J].建筑砌塊與砌塊建筑，2003，121(1)：17-19.
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