無砂透水混凝土配合比設(shè)計(jì)

1、摘要：無砂透水混凝土具有多孔、透水性好、有一定的強(qiáng)度，在擋土墻臺(tái)背作為排水或反濾結(jié)構(gòu)。本文對(duì)無砂透水混凝土的配比設(shè)計(jì)進(jìn)行了試驗(yàn)，分析影響無砂透水混凝土強(qiáng)度及滲透系數(shù)的因數(shù)。關(guān)鍵詞：無砂透水混凝土;配合比；滲透系數(shù)；水灰比；孔隙率一、前言無砂透水混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成，又稱多孔混凝土。它是由粗骨料表面包裹的一層水泥漿相互粘結(jié)而形成的孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，具有一定的強(qiáng)度和滲透性。用在擋土墻臺(tái)背排水結(jié)構(gòu)中，起到反濾和滲水作用，并可承受適當(dāng)?shù)暮奢d。具有透水性和過濾性好、施工簡(jiǎn)便、省料等優(yōu)點(diǎn)。目前，無砂透水混凝土的研究及施工經(jīng)驗(yàn)較少。對(duì)無砂透水混凝土的作用及質(zhì)量的重要性認(rèn)識(shí)不夠，施工過程

2、中也存在較多的不規(guī)范。二、原材料的選擇及試驗(yàn)方法1、原材料無砂多孔混凝土原材料的選擇主要是水泥品種和強(qiáng)度等級(jí)；粗骨料的類型、粒徑及級(jí)配水泥：采用PC42.5普通硅酸鹽水泥2、配合比設(shè)計(jì)配合比設(shè)計(jì)步驟(1)確定水灰比范圍徑、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(qiáng)度提過，反之，如果水灰比過大，水泥漿又會(huì)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(qiáng)度的提高，同時(shí)由于水泥漿流動(dòng)性過大，水泥漿可能把透水空隙部分或全部填實(shí)，也不利于透水。根據(jù)混凝土施工提供經(jīng)驗(yàn)水灰比0.380.50。選擇0.36、0.38、0.40、0.

3、42、0.45五個(gè)水灰比。通過變動(dòng)水灰比尋找一個(gè)最佳水灰比。(2)確定骨料用量1m3無砂透水混凝土的出骨料用量宜取緊密堆積狀態(tài)下的碎石質(zhì)量(1490kg/m3)。粗骨料用量過少，灰骨比過大，會(huì)使部分粗骨料顆粒漂浮在水泥漿中，影響無砂透水混凝土孔隙率和透水性能。(3)確定水泥用量參照規(guī)范的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值250350kg/m3。選擇3個(gè)水泥用量水平270、300、330。(4)試拌成型將碎石和水泥裝入攪拌機(jī)，邊加水邊攪拌，攪拌時(shí)間應(yīng)比普通混凝土延長(zhǎng)，本文中攪拌時(shí)間4min,以便水泥漿均勻包裹在骨料表面。3、試驗(yàn)方法(1)透水系數(shù)：采用定水位透水系數(shù)測(cè)定方法。滲透系數(shù)按照以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，精確至1cm/s

4、式中：kt為滲透系數(shù)，cm/s;q為滲水量，cm3;a為試樣滲水面積，cm2t為滲透時(shí)間，s。(2)孔隙率的測(cè)定方法：對(duì)于硬化后混凝土的孔隙率假定連通孔隙體積占絕大多數(shù)。因此我們采用靜水力學(xué)天平稱量測(cè)定?？紫堵拾聪率接?jì)算：四、結(jié)果分析1、抗壓強(qiáng)度：從試驗(yàn)結(jié)果看，無砂透水混凝土的抗壓強(qiáng)度比比普通混凝土偏低，主要與水灰比、水泥用量、孔隙率有關(guān)：(1)水灰比的變化對(duì)強(qiáng)度的影響很大。對(duì)于同一粒徑的骨料，其最佳水灰比不同。在一定范圍內(nèi)，強(qiáng)度隨著水灰比減少而增大。但當(dāng)水灰比太小時(shí)，無砂透水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(dá)不到適當(dāng)密度，反而不利于強(qiáng)度的提高。如果水灰比過大，水泥

5、漿又會(huì)從骨料上滑下，也不利于強(qiáng)度的提高。(2)水泥用量增加水泥用量可使水化產(chǎn)物相應(yīng)增長(zhǎng)，提高膠結(jié)料的數(shù)量和膠結(jié)強(qiáng)度。從試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，對(duì)于同一種骨料粒徑來說，水泥用量越高，無砂透水混凝土的強(qiáng)度越高。(3)強(qiáng)度一般隨孔隙率的增加而增大，而在實(shí)際測(cè)得孔隙率中僅為開口空隙及半開口空隙，而無砂透水混凝土中的閉口孔隙無法測(cè)得。2、孔隙率因?yàn)闊o砂透水混凝土配合比設(shè)計(jì)到目前為止仍無成熟的計(jì)算方法，因此其結(jié)構(gòu)特征可以近似認(rèn)為無砂透水混凝土的表觀體積由粗骨料堆積而成。對(duì)于同一粒級(jí)碎石，由碎石的緊密堆積密度確定。無砂透水混凝土的孔隙率就直接受到骨料表面水泥漿體的體積影響。一般認(rèn)為，水灰比越大，漿體體積越大，水

6、無砂透水混凝土的孔隙率就越小。其次，隨著水泥用量的增加，過多的水泥用量會(huì)填充到骨料間的孔隙中，孔隙率降低，強(qiáng)度提高。3、滲透系數(shù)(1)孔隙率滲透系數(shù)隨著孔隙率的增大而增大，其主要是受連通孔隙的影響。(2)水灰比滲透系數(shù)隨著水灰比的增大而減少。這是由于水泥水化產(chǎn)物所需要的結(jié)合水是一定的，但在拌制無砂透水混凝土?xí)r，為了獲得必要的和易性，采用了較大的水灰比。水泥灰比越大，在無砂透水混凝土試塊中下部的水泥漿就越多，導(dǎo)致有效孔隙率減少，滲透系數(shù)也隨之減少。(3)水泥用量試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著水泥用量的不斷增加，有效孔隙將不斷減少，最終表現(xiàn)為滲透系數(shù)的顯著減少五、結(jié)語(yǔ)(1)無砂透水混凝土的強(qiáng)度與水泥用量和水灰比有關(guān)，對(duì)同一粒徑的骨料拌制無砂透水混凝土，存在著最佳水泥用量和水灰比。(2)無砂透水混凝土的孔隙率、透水性隨水泥用量增大而降低。無砂透水混凝土的滲透系數(shù)與連通孔隙率有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系(3)采用單方水泥用量、碎石用量分別為300k