透水混凝土作为一种能够透水排水的新型建材,其性能检测对于城市建设和环保事业具有重要意义。本文将详细阐述透水混凝土的多方面检测方法,包括抗拉强度、抗压强度、透水性指数、气孔率、表层压实度、耐磨性能、使用性能、吸音减噪特性、抗冻性、抗折强度、缓解热岛效应、沙尘对路面封堵的测试以及透水混凝土设计标注规范等。
1. 抗拉强度检测
现阶段,国际对彩色混凝土抗拉强度的测量均选用水泥混凝土的测定法,我国则依照《水泥混凝土物理性能实验方式规范》(GB/T50081-2002)的要求执行。透水混凝土的实际承受压力总面积与普通水泥混凝土有所不同,因为透水混凝土表层有许多孔隙,这些孔隙并未承受压力,计算承受压力总面积时应去除孔隙部分。
2. 抗压强度检测
对于透水混凝土抗压强度的测定,目前国际上均采用普通混凝土的测定方法。受试样规格、加荷方式等实验条件的影响,混凝土的固有强度和测得的强度值可能并不一致,透水混凝土也存在类似现象。
3. 透水性指数检测
透水性指数是透水混凝土最重要的指标之一。其测定方法大致分为定水头法和落水头法。定水头法保持固定的水压不变,通过一定时间内透过试件的水量来计算出透水系数。落水头法则使用路面透水仪对透水路面进行透水系数的测定,水头随着时间的变化而减小。
4. 气孔率检测
透水混凝土的孔隙包括连通孔隙和封闭孔隙,对透水起作用的主要是连通孔隙。目前对孔隙率的测量也仅对连通及半封闭孔隙进行测定。检测孔隙率的方法按原理分为两种:容积法和重量法。容积法使用真空密度仪,结果准确但操作复杂;重量法采用电子天平,操作简便快捷。
5. 表层压实度检测
透水混凝土表层压实度是表层实体部分占表层总面积的比例。表层压实度对评定透水混凝土表面效果具有重要意义,但其具体检测方法尚需进一步研究。透水混凝土表面具有许多孔隙,这种结构造成了其独特的表层效果。
6. 耐磨性能检测
透水混凝土应用于车行道时,耐磨性能是其重要指标之一。耐磨性能主要表现在磨坑度和耐磨损度两个方面。中国对磨坑长度的检验依照《道路工程混凝土及混凝土实验技术规范》进行,耐磨损度的检验则依照《混泥土以及工艺品耐磨性能实验方式》进行。
7. 使用性能检测
使用性能是混凝土最重要的评价指标之一,对于透水混凝土而言,其使用性能包括抗冻性能、抗渗性能、抗碳化性能、钢筋锈蚀、疲劳性能等。由于透水混凝土结构的特殊性,普通混凝土耐久性评价的某些指标对透水混凝土并不完全适用。目前国际上主要以抗冻性能的检测对透水混凝土耐久性能进行评价。
8. 吸音减噪特性检测
透水混凝土含有大量的连通孔隙,属于多孔材料,具有吸音减噪的功能。其吸音原理是当声波入射到透水路面表层时,大部分声波将通过孔隙传播到材料内部,激发材料孔隙内的空气分子及经络的振动,从而将声能转化为热能消耗掉。多孔材料的吸音效果通常用吸音系数来表示,其测试方法主要有驻波管法、传递函数法和混响室法。
9. 抗冻性检测
抗冻性是透水混凝土耐久性能的重要指标之一。在高纬度地区或高寒地区,透水混凝土的设计必须考虑其抗冻性能。抗冻性检测按照GB/T 50082-2009中的规定进行试验和检测。
10. 抗折强度检测
抗折强度也是透水混凝土性能的一个重要方面。其检测方法按照GB/T 50081-2002进行试验和检测。
11. 缓解热岛效应检测
透水混凝土含有很多连通孔隙,雨水通过这些孔隙排到基层或被收集再利用。这些孔隙内的水分蒸发需要吸收热量,从而有助于缓解城市的热岛效应。对透水混凝土缓解热岛效应的测试没有固定的方法,一般通过对比透水混凝土路面和不透水性铺装的温度来进行。
12. 沙尘对路面封堵的测试
沙尘对孔隙的封堵是透水混凝土在应用过程中最突出的问题之一。沙尘封堵会使透水混凝土的透水性能变差,甚至导致路面不透水。特别是在北方春秋季节沙尘较多、雨水少的地区,这一问题尤为突出。
13. 透水混凝土设计标注规范
透水混凝土的设计标注规范包括对其透水系数、抗压强度、抗折强度等性能的明确标记。在JC/T 2558-2020《透水混凝土》建材行业国家标准中,对透水混凝土的设计标注有详细规定。对于高纬度地区或高寒地区,以及车行道或高频使用路面,还需特别标记透水混凝土的抗冻性和耐磨性。
透水混凝土的性能检测涉及多个方面,包括抗拉强度、抗压强度、透水性指数、气孔率、表层压实度、耐磨性能、使用性能、吸音减噪特性、抗冻性、抗折强度、缓解热岛效应、沙尘对路面封堵的测试以及透水混凝土设计标注规范等。这些检测方法不仅有助于确保透水混凝土的性能和质量,也为城市建设和环保事业提供了有力支持。