[发明专利]一种新型再生骨料透水混凝土及其性能预测方法

说明书

本发明属于再生骨料混凝土技术领域，公开了一种新型再生骨料透水混凝土及其性能预测方法，I‑RAPC可设置有1孔、4孔、5孔或9孔的管孔数目以及中心、边中、边角的分布形式。本发明的I‑RAPC与普通再生透水混凝土相比，在强度、透水两方面性能均具有显著优势，抗压强度高，透水系数大，透水性能更稳定。本发明从单管孔I‑RAPC抗压强度出发，确定多管孔I‑RAPC抗压强度理论模型，同时借助水力学方法分析I‑RAPC透水系数的理论计算公式，明晰I‑RAPC强度、透水性能与管孔特征之间的关联关系，并通过试验验证，为I‑RAPC的创新发展及拓宽应用提供科学有效的理论支撑。

技术领域

本发明属于再生骨料混凝土技术领域，尤其涉及一种新型再生骨料透水混凝土(Innovative Recycled Aggregate Pervious Concrete，以下简称I-RAPC)及其性能预测方法。

背景技术

目前，建筑垃圾资源化利用是我国环境保护和可持续发展战略追求的目标之一。经过近年的持续研究，再生骨料混凝土(RAC)、再生骨料透水混凝土(RAPC)等技术的研究日趋完善。然而，现有的再生骨料混凝土、再生骨料透水混凝土依然存在强度不高、透水系数不稳定的问题。

目前关于新型再生骨料透水混凝土(I-RAPC)的研究较少，例如现有技术1将这种I-RAPC应用至不同暴雨等级下，借助透水系数建立孔隙与暴雨等级关系，为透水混凝土路面设计提供依据。现有技术2通过在混凝土中人为制造了上下连通的规则管孔，制备出一种高强度透水混凝土(HSPC)路面，其7天抗压强度可达61.37MPa，相应的渗透系数为13.02mm/s，并设计排水系统以有效地排除HSPC路面孔隙中的堵塞灰尘，这种创新型的高强度透水混凝土具有更为广泛地应用潜力。I-RAPC强度性能与渗透性能由管孔特征参数(如数量、直径、材料、位置)决定，且两者之间也存在一定的联系。然而现有技术并没有对强度性能与渗透性能进行分析确定的技术。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)现有的再生骨料混凝土(RAC)、再生骨料透水混凝土(RAPC)强度不高、透水性能不稳定。

(2)现有技术并没有对强度性能与渗透性能进行分析确定的技术。

解决以上问题及缺陷的难度为：

(1)RAPC制备工艺简单，而I-RAPC具有较高的制备工艺要求(如制孔部件设计、制孔与嵌管方式)。

(2)强度性能与渗透性能的分析确定需经过大量试验以及理论方面的研究(如性能预测理论模型的建立)。

解决以上问题及缺陷的意义为：

(1)提出一种I-RAPC的制备方法，可为其后续的生产提供参考。

(2)I-RAPC解决了普通再生骨料透水混凝土强度不高、透水性能不稳定的问题，具有较为广泛的应用前景。

(3)提出的性能分析确定技术可极大程度上减少试探性试验，通过该技术可实现较准确的性能预测，并针对不同的使用场景和需求设计应用方案。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种I-RAPC及其性能预测方法。

本发明是这样实现的，一种I-RAPC，所述I-RAPC可设置有1孔、4孔、5孔或9孔的管孔数目以及中心、边中、边角的分布形式。

本发明的另一目的在于提供一种所述I-RAPC的I-RAPC制备方法，所述I-RAPC制备方法包括：

将普通RAPC内部原本均匀分布孔隙集中为上下连通的管道；并在管道中嵌入管材，即可得I-RAPC。

本发明的另一目的在于提供一种所述I-RAPC的性能预测方法，所述I-RAPC性能预测方法包括：