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無砂透水混凝土規范配合比例分析

發表時間:2017-7-18 18:07:20

無砂透水混凝土規范配合比例分析

普通混凝土地面缺點:它們在起到應有作用的同時帶來一系列環境問題,如水泥混凝土材料在太陽直射時大量吸熱,使路面溫度大幅升高;降雨時,不透水路面易積水,影響車輛、行人的舒適性和安全性,而降水大部分通過城市排水系統排出,大大加重了排水設施的負擔,同時,無法緩解地下水的不足;不透氣路面難與空氣進行熱量、水分交換,缺乏對地表溫濕度的調節能力;致密的路面還會增加城市的噪音污染。

無砂透水混凝土是一種特殊的路面材料,具有吸聲降噪、排水快等特點,可以改善城市生態環境和雨水利用方式,減輕環境負擔,并且有利于水土保持,具有明顯的經濟和社會效益,符合可持續發展的要求,其研究和開發具有重要意義。

1原材料及試驗方法原材料:采用P·O42.5普通硅酸鹽水泥;粒級4.759.5mm的碎石,表觀密度2655kg/m3,緊密堆積密度1300kg/m3;萘系減水劑、無砂透水商品混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成,又稱多孔商品混凝土。它是由粗骨料表面包裹的一層水泥漿相互粘結而形成的孔穴均勻分布的蜂窩狀結構,具有一定的強度和滲透性。常用在在鐵路隧道的排水結構中,起到反率和滲水作用,并可承受適當的荷載。具有透水性和過濾性好、施工簡便、省料等優點。目前,無砂透水商品混凝土的研究及施工經驗較少。對無砂透水商品混凝土的作用及質量的重要性認識不夠,施工過程中也存在較多的不規范。

二、原材料的選擇及試驗方法

1、原材料

無砂多孔商品混凝土原材料的選擇主要是水泥品種和強度等級;粗骨料的類型、粒徑及級配水泥:采用紅獅P?O42.5普通硅酸鹽水泥,性能指標見表1。表1 水泥技術性能指標 表2 粗骨料性能指標

 

2、配合比設計

配合比設計步驟

(1) 確定水灰比范圍

水灰比既影響無砂透水商品混凝土強度,又影響其透水性。對不同同粒徑、不同顆粒形狀的骨料,其合理水灰比不同。水灰比過小,水泥漿過稠,水泥漿較難均勻地包裹在骨料顆粒表面,不利于強度提過,反之,如果水灰比過大,水泥漿又會從骨料顆粒表面滑下,包裹粗骨料顆粒表面水泥漿過薄,同樣不利于強度的提高,同時由于水泥漿流動性過大,水泥漿可能把透水空隙部分或全部填實,也不利于透水。根據鐵路商品混凝土施工提供經驗水灰比0.380.50。選擇0.36、0.38、0.40、0.42、0.45五個個水灰比。通過變動水灰比尋找一個水灰比。

(3) 確定水泥用量

參照規范的經驗數值250350Kg/m3。選擇3個水泥用量水平270、300、330。

(4) 試拌成型

將碎石和水泥裝入拌合機,邊加水邊攪拌,攪拌時間應比普通商品混凝土延長,本文中攪拌時間4min,以便水泥漿均勻包裹在骨料表面。

3、試驗方法

1、透水系數:采用定水位透水系數測定方法。滲透系數按照以下經驗公式計算,精確至1cm/s式中:Kt為滲透系數,cm/s;Q為滲水量,cm3;A為試樣滲水面積,cm2;T為滲透時間,s。

2、孔隙率的測定方法:對于硬化后商品混凝土的孔隙率假定連通孔隙體積占絕大多數。因此我們采用靜水力學天平稱量

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四、結果分析

3 試驗結果匯總表

3 試驗結果匯總表(續)

1、抗壓強度:

從試驗結果看,無砂透水商品混凝土的抗壓強度比比普通商品混凝土偏低,主要與水灰比、水泥用量、孔隙率有關:

(1) 水灰比水灰比的變化對強度的影響很大。對于同一粒徑的骨料,其最佳水灰比不同。在一定范圍內,強度隨著水灰比減少而增大。但當水灰比太小時,無砂透水商品混凝土因干燥拌料不宜均勻,水泥漿不能均勻地包裹在粗骨料表面,達不到適當密度,反而不利于強度的提高。如果水灰比過大,水泥漿又會從骨料上滑下,也不利于強度的提高。

(2) 水泥用量增加水泥用量可使水化產物相應增長,提高膠結料的數量和膠結強度。從試驗的結果可以看出,對于同一種骨料粒徑來說,水泥用量越高,無砂透水商品混凝土的強度越高。 (3) 強度一般隨孔隙率的增加而增大,而在實際測得孔隙率中僅為

開口空隙及半開口空隙,而無砂透水商品混凝土中的閉口孔隙無法測得。

無砂透水商品混凝土的強度與水泥用量和水灰比有關,對同一粒徑的骨料拌制無砂透水商品混凝土,存在著最佳水泥用量和水灰比。

(2) 無砂透水商品混凝土的孔隙率、透水性隨水泥用量增大而降低。無砂透水商品混凝土的滲透系數與連通孔隙率有較好的對應關系。

(3) 采用單方水泥用量、碎石用量分別為300kg1490kg ,石子粒徑5mm10mm,能制得抗壓強度15.7MPa,孔隙率21.9 % ,透水系數1.98cm/ s 的無砂透水商品混凝土,應用在金溫鐵路擴能改造工程隧道排水結構中,與土工布一起使用,取得 比較好的排水效果。

 


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