磷酸镁水泥在生态透水混凝土中应用研究
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新 建水 混凝士中 应用 研 究
于福 ，张健
（１冲 交一航局第－Ｓｉ程有限公司，山东 青岛 ２６６０７１：２冲 交隧道工程局有 限公司南京分公司 ，江苏 南京 ２１００００）
摘 要 ：采 用磷酸镁水泥作 为胶 凝材料 ，与不 同级配 的骨料复合制各 生态 透水混凝 土 ，分别探 讨 了胶凝材 料体积掺量 和骨料粒
径对透水混凝土不 同龄期抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数 的影响 ，并基 于大粒 径的透水混凝土进行 了植 草试验 。研究结果
表明：磷酸镁水泥具有较高的粘结强度，透水混凝土受压破坏大部分是 由于骨料之 间的点接触产 生的局部应力 导致骨料破坏 。磷酸
镁水泥制备 的透水混凝土 ２８ ｄ抗压强度为 ２５＿８ ＭＰａ，抗折强度为 ５．６ ＭＰａ，透水系数 为 ８．８３ ｃｍ／ｓ，同时具有 良好的植生特 性。
（１．Ｎｏ．２ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．ｏｆ ＣＣＣＣ Ｆｉｒｓｔ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ： ２．Ｔｈｅ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｓｕｂｓｉｄｉａｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＣＣＣ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）
胶凝材料主要是硅酸盐水泥，其硬化后呈强碱性，不利于植被
１ 试 验
收稿 日期 ：２０１７—１０—０２；修订 日期 ：２０１７—１１－２１ 作 者简介 ：于福 ，男 ，１９７９年 生 ，山东威海 人 ，高级 工程师 。Ｅ—ｍａｉｌ： ５９３５９５９２９＠ｑｑ．ｅｏｍ。通讯作者 ：张健 ，高级工程 师，地址 ：山东省青 岛 市 黄 岛 区 富春 江 路 １５２６号 ，Ｅ－ｍａｉｌ：４１６１２６０３８＠ｑｑ．ｅｏｍ。
级水泥作为胶凝材料、添加增强剂、降低水胶比以及调整骨料 备透水混凝土，研究了胶凝材料用量、骨料粒径、成型方式对
级配等，成功制备出２８ ｄ抗压强度超过 ３０ ＭＰａ的透水混凝 透水混凝土强度和透水系数的影响，并基于大粒径碎石制备
土，并应用于实际工程 。然而，目前用于透水混凝土制备的 的透水混凝土进行了植生试验。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｍｐｌｏｙｓ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ （ＭＰＣ） ａｓ ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ ｍａｔｅｒ ｉａｌ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎ— ｃｒｅｔｅ ｐｒｅｐａｒｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ＭＰＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｚｅ ｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｕｒｉｎｇ ａｇｅｓ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｐｌａｎｔｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ＭＰＣ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎ— ｃｒｅｔｅ，ａｎｄ ａｇｇ ｒ ｅｇａｔｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｌｏｃａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｐｏｉｎｔ ａｍｏｎｇ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ＭＰＣ ｈａｓ ２８－ｄａｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ２５．８ Ｍ Ｐａ，ａｎｄ ｉｔｓ ２８－ｄａｙ ｆｌｅｘ－ ｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｒｅ ５．６ ＭＰａ ａｎｄ ８．８３ ｃｍ／ｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．
材料将粗骨料胶结成多孔的、内部孔隙相连通的混凝土，具有 耐久性和硬化后接近中性环境等技术特点，磷酸镁水泥在道
透气、透水、轻质等特点，但强度偏低。围绕透水混凝土强度偏 路快速修补工程中得到了很好的应用。本文基于磷酸镁水泥
低的不足，国内外学者开展了大量的研究，例如采用高强度等 优异的粘结强度和硬化后呈中性环境，将其作为胶凝材料制
国家大力倡导建设海绵城市，透水混凝土将成为非常重
磷酸镁水泥是一种近年来快速发展的新型胶凝材料，主
要的基础材料。透水混凝土可以认为是一种特殊的生态混凝 要通过酸碱中和反应产生凝结硬化并形成强度 。由于具有
土，通过选用合理级配的粗骨料，没有或少许细骨料，用胶凝 超强的粘结力、早期强度发展快、良好的体积稳定性、优异的
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ，ｐｅｒ ｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ，ｐｌａｎｔｉｎｇ ｃｈａ ｒ ａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃ
０ 引 言
的生长。此外，硅酸盐水泥制各的透水混凝土抗折强度偏低， 难以满足道路工程的荷载 ｌ￣ １ ３ｖ，需求。
关 键 词 ：磷酸镁水泥 ；透水混凝土 ；透 水系数 ；植 生
中图分类号 ：ＴＵ５２８．２
文献标 识码 ：Ａ
文章编号 ：１００１—７０２Ｘ（２０１８）０７—００６０—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｍ ａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍ ｅｎｔ ｏｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ＹＵ Ｆｕ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ。
新 建水 混凝士中 应用 研 究
于福 ，张健
（１冲 交一航局第－Ｓｉ程有限公司，山东 青岛 ２６６０７１：２冲 交隧道工程局有 限公司南京分公司 ，江苏 南京 ２１００００）
摘 要 ：采 用磷酸镁水泥作 为胶 凝材料 ，与不 同级配 的骨料复合制各 生态 透水混凝 土 ，分别探 讨 了胶凝材 料体积掺量 和骨料粒
径对透水混凝土不 同龄期抗压强度、抗折强度、孔隙率和透水系数 的影响 ，并基 于大粒 径的透水混凝土进行 了植 草试验 。研究结果
表明：磷酸镁水泥具有较高的粘结强度，透水混凝土受压破坏大部分是 由于骨料之 间的点接触产 生的局部应力 导致骨料破坏 。磷酸
镁水泥制备 的透水混凝土 ２８ ｄ抗压强度为 ２５＿８ ＭＰａ，抗折强度为 ５．６ ＭＰａ，透水系数 为 ８．８３ ｃｍ／ｓ，同时具有 良好的植生特 性。
（１．Ｎｏ．２ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．ｏｆ ＣＣＣＣ Ｆｉｒｓｔ Ｈａｒｂｏｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ ２６６０７１，Ｃｈｉｎａ： ２．Ｔｈｅ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｓｕｂｓｉｄｉａｒｙ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ ＣＣＣＣ Ｔｕｎｎｅｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００００，Ｃｈｉｎａ）
胶凝材料主要是硅酸盐水泥，其硬化后呈强碱性，不利于植被
１ 试 验
收稿 日期 ：２０１７—１０—０２；修订 日期 ：２０１７—１１－２１ 作 者简介 ：于福 ，男 ，１９７９年 生 ，山东威海 人 ，高级 工程师 。Ｅ—ｍａｉｌ： ５９３５９５９２９＠ｑｑ．ｅｏｍ。通讯作者 ：张健 ，高级工程 师，地址 ：山东省青 岛 市 黄 岛 区 富春 江 路 １５２６号 ，Ｅ－ｍａｉｌ：４１６１２６０３８＠ｑｑ．ｅｏｍ。
级水泥作为胶凝材料、添加增强剂、降低水胶比以及调整骨料 备透水混凝土，研究了胶凝材料用量、骨料粒径、成型方式对
级配等，成功制备出２８ ｄ抗压强度超过 ３０ ＭＰａ的透水混凝 透水混凝土强度和透水系数的影响，并基于大粒径碎石制备
土，并应用于实际工程 。然而，目前用于透水混凝土制备的 的透水混凝土进行了植生试验。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｅｍｐｌｏｙｓ ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ （ＭＰＣ） ａｓ ｃｅｍｅｎｔｉｎｇ ｍａｔｅｒ ｉａｌ ｔｏ ｐｒｅｐａｒｅ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎ— ｃｒｅｔｅ ｐｒｅｐａｒｅｓ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｅｆｅｃｔｓ ｏｆ ＭＰＣ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｚｅ ｏｎ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｆｌｅｘｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ，ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｕｒｉｎｇ ａｇｅｓ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｐｌａｎｔｉｎｇ ｔｅｓｔｓ ｗｅｒｅ ａｌｓｏ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｎ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ＭＰＣ ｈａｓ ｈｉｇｈ ｃｏｈｅｓｉｏｎ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎ— ｃｒｅｔｅ，ａｎｄ ａｇｇ ｒ ｅｇａｔｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｌｏｃａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｄｕｅ ｔｏ ｔｈｅ ｃｏｎｔａｃｔ ｐｏｉｎｔ ａｍｏｎｇ ａｇｇｒｅｇａｔｅｓ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｏｄｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ．Ｔｈｅ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ＭＰＣ ｈａｓ ２８－ｄａｙ ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ２５．８ Ｍ Ｐａ，ａｎｄ ｉｔｓ ２８－ｄａｙ ｆｌｅｘ－ ｕｒａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｒｅ ５．６ ＭＰａ ａｎｄ ８．８３ ｃｍ／ｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｉｔ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｐｌａｎｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ．
材料将粗骨料胶结成多孔的、内部孔隙相连通的混凝土，具有 耐久性和硬化后接近中性环境等技术特点，磷酸镁水泥在道
透气、透水、轻质等特点，但强度偏低。围绕透水混凝土强度偏 路快速修补工程中得到了很好的应用。本文基于磷酸镁水泥
低的不足，国内外学者开展了大量的研究，例如采用高强度等 优异的粘结强度和硬化后呈中性环境，将其作为胶凝材料制
国家大力倡导建设海绵城市，透水混凝土将成为非常重
磷酸镁水泥是一种近年来快速发展的新型胶凝材料，主
要的基础材料。透水混凝土可以认为是一种特殊的生态混凝 要通过酸碱中和反应产生凝结硬化并形成强度 。由于具有
土，通过选用合理级配的粗骨料，没有或少许细骨料，用胶凝 超强的粘结力、早期强度发展快、良好的体积稳定性、优异的
Ｋ ｅｙ ｗ ｏｒｄｓ：ｍａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍｅｎｔ，ｐｅｒ ｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ，ｐｌａｎｔｉｎｇ ｃｈａ ｒ ａｃｔｅｒ ｉｓｔｉｃ
０ 引 言
的生长。此外，硅酸盐水泥制各的透水混凝土抗折强度偏低， 难以满足道路工程的荷载 ｌ￣ １ ３ｖ，需求。
关 键 词 ：磷酸镁水泥 ；透水混凝土 ；透 水系数 ；植 生
中图分类号 ：ＴＵ５２８．２
文献标 识码 ：Ａ
文章编号 ：１００１—７０２Ｘ（２０１８）０７—００６０—０４
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｍ ａｇｎｅｓｉｕｍ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｃｅｍ ｅｎｔ ｏｎ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｅｒｖｉｏｕｓ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ＹＵ Ｆｕ ，ＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ。