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无砂透水混凝土原材料的选择及试验方法

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无砂透水混凝土原材料的选择及试验方法

发布日期:2018-05-26 作者: 点击:

无砂透水混凝土规范配合比例分析

普通混凝土地面缺点:它们在起到应有作用的同时带来一系列环境问题,如水泥混凝土材料在太阳直射时大量吸热,使路面温度大幅升高;降雨时,不透水路面易积水,影响车辆、行人的舒适性和安全性,而降水大部分通过城市排水系统排出,大大加重了排水设施的负担,同时,无法缓解地下水的不足;不透气路面难与空气进行热量、水分交换,缺乏对地表温湿度的调节能力;致密的路面还会增加城市的噪音污染。

无砂透水混凝土是一种特殊的路面材料,具有吸声降噪、排水快等特点,可以改善城市生态环境和雨水利用方式,减轻环境负担,并且有利于水土保持,具有明显的经济和社会效益,符合可持续发展的要求,其研究和开发具有重要意义。

1原材料及试验方法原材料:采用P·O42.5普通硅酸盐水泥;粒级4.75~9.5mm的碎石,表观密度2655kg/m3,紧密堆积密度1300kg/m3;萘系高效减水剂、无砂透水商品混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成,又称多孔商品混凝土。它是由粗骨料表面包裹的一层水泥浆相互粘结而形成的孔穴均匀分布的蜂窝状结构,具有一定的强度和渗透性。常用在在铁路隧道的排水结构中,起到反率和渗水作用,并可承受适当的荷载。具有透水性和过滤性好、施工简便、省料等优点。目前,无砂透水商品混凝土的研究及施工经验较少。对无砂透水商品混凝土的作用及质量的重要性认识不够,施工过程中也存在较多的不规范。


无砂透水混凝土

二、原材料的选择及试验方法

1、原材料

无砂多孔商品混凝土原材料的选择主要是水泥品种和强度等级;粗骨料的类型、粒径及级配水泥:采用红狮P?O42.5普通硅酸盐水泥,性能指标见表1。表1 水泥技术性能指标 表2 粗骨料性能指标

 无砂透水混凝土

2、配合比设计

配合比设计步骤

(1) 确定水灰比范围

水灰比既影响无砂透水商品混凝土强度,又影响其透水性。对不同同粒径、不同颗粒形状的骨料,其合理水灰比不同。水灰比过小,水泥浆过稠,水泥浆较难均匀地包裹在骨料颗粒表面,不利于强度提过,反之,如果水灰比过大,水泥浆又会从骨料颗粒表面滑下,包裹粗骨料颗粒表面水泥浆过薄,同样不利于强度的提高,同时由于水泥浆流动性过大,水泥浆可能把透水空隙部分或全部填实,也不利于透水。根据铁路商品混凝土施工提供经验水灰比0.38~0.50。选择0.36、0.38、0.40、0.42、0.45五个个水灰比。通过变动水灰比寻找一个佳水灰比。

(3) 确定水泥用量

参照规范的经验数值250~350Kg/m3。选择3个水泥用量水平270、300、330。

(4) 试拌成型

将碎石和水泥装入拌合机,边加水边搅拌,搅拌时间应比普通商品混凝土延长,本文中搅拌时间4min,以便水泥浆均匀包裹在骨料表面。

3、试验方法

1、透水系数:采用定水位透水系数测定方法。渗透系数按照以下经验公式计算,精确至1cm/s式中:Kt为渗透系数,cm/s;Q为渗水量,cm3;A为试样渗水面积,cm2;T为渗透时间,s。

2、孔隙率的测定方法:对于硬化后商品混凝土的孔隙率假定连通孔隙体积占绝大多数。因此我们采用静水力学天平称量

测定。孔隙率按下式计算:


无砂透水混凝土效果图

四、结果分析

表3 试验结果汇总表

表3 试验结果汇总表(续)

1、抗压强度:

从试验结果看,无砂透水商品混凝土的抗压强度比比普通商品混凝土偏低,主要与水灰比、水泥用量、孔隙率有关:

(1) 水灰比水灰比的变化对强度的影响很大。对于同一粒径的骨料,其佳水灰比不同。在一定范围内,强度随着水灰比减少而增大。但当水灰比太小时,无砂透水商品混凝土因干燥拌料不宜均匀,水泥浆不能均匀地包裹在粗骨料表面,达不到适当密度,反而不利于强度的提高。如果水灰比过大,水泥浆又会从骨料上滑下,也不利于强度的提高。

(2) 水泥用量增加水泥用量可使水化产物相应增长,提高胶结料的数量和胶结强度。从试验的结果可以看出,对于同一种骨料粒径来说,水泥用量越高,无砂透水商品混凝土的强度越高。 (3) 强度一般随孔隙率的增加而增大,而在实际测得孔隙率中仅为

开口空隙及半开口空隙,而无砂透水商品混凝土中的闭口孔隙无法测得。

无砂透水商品混凝土的强度与水泥用量和水灰比有关,对同一粒径的骨料拌制无砂透水商品混凝土,存在着佳水泥用量和水灰比。

(2) 无砂透水商品混凝土的孔隙率、透水性随水泥用量增大而降低。无砂透水商品混凝土的渗透系数与连通孔隙率有较好的对应关系。

(3) 采用单方水泥用量、碎石用量分别为300kg和1490kg ,石子粒径5mm~10mm,能制得抗压强度15.7MPa,孔隙率21.9 % ,透水系数1.98cm/ s 的无砂透水商品混凝土,应用在金温铁路扩能改造工程隧道排水结构中,与土工布一起使用,取得 比较好的排水效果。


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关键词:无砂透水混凝土

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