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1、無(wú)砂透水混凝土的試驗(yàn)研究 中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) [2006-12-26] 摘要:對(duì)無(wú)砂透水混凝土的配合比設(shè)計(jì)和性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，分析了混凝土抗壓強(qiáng)度和透水性與水灰比、灰骨比之間的關(guān)系，提出了不摻外加劑配制強(qiáng)度為24.5MPa，透水系數(shù)為2.8mm/s的無(wú)砂透水混凝土的配制方法。關(guān)鍵詞:無(wú)砂透水混凝土；抗壓強(qiáng)度；透水性；配合比0前言?????無(wú)砂透水混凝土是由骨料、水泥和水拌制而成的一種多孔輕質(zhì)混凝土，它不含細(xì)骨料，由粗骨料表面包覆一薄層水泥漿相互粘結(jié)而形成孔穴均勻分布的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，故具有透氣、透水和重量輕的特點(diǎn)，作為環(huán)境負(fù)荷減少型混凝土，無(wú)砂透水混凝土的研究開發(fā)越來(lái)越受到重視。本
2、文為探討如何設(shè)計(jì)配合比，加強(qiáng)和改進(jìn)施工工藝，提高無(wú)砂透水混凝土的性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究。1試驗(yàn)概況1.1原材料?????水泥普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為42.5。骨料采用5mm～13mm、13mm～24mm兩種粒級(jí)的卵石為骨料。拌合及養(yǎng)護(hù)用水飲用水。1.2配合比設(shè)計(jì)??????無(wú)砂透水混凝土的配合比設(shè)計(jì)到目前為止仍無(wú)成熟的計(jì)算方法，根據(jù)無(wú)砂透水混凝土所要求孔隙率和結(jié)構(gòu)特征，可以認(rèn)為1m3混凝土的外觀體積有骨料堆積而成。因此，配合比設(shè)計(jì)的原則是將骨料顆粒表面用一層薄水泥漿包裹(約110mm)，并將骨料顆粒互相粘結(jié)起來(lái)，形成一個(gè)整體，具有一定的強(qiáng)度，而不需要將骨料之間的孔隙填充密實(shí)。1m3無(wú)砂透水混凝
3、土的質(zhì)量應(yīng)為骨料的緊密堆積密度和單方水泥用量及水用量之和，大約在1600kg～2100kg的范圍內(nèi)。根據(jù)這個(gè)原則，可以初步確定無(wú)砂透水混凝土的配合比。(1)原材料的選擇及用量?????無(wú)砂透水混凝土原材料的選擇主要是水泥強(qiáng)度等級(jí)、粗骨料的類型、粒徑及級(jí)配。在粗骨料相互接觸而形成的雙凹粘結(jié)面上，水泥漿厚度越厚，粘結(jié)點(diǎn)越多，粘結(jié)就越牢固。就強(qiáng)度而言，人工碎石和單一粒徑的骨料皆不利于相互粘結(jié)。因此，無(wú)砂透水混凝土應(yīng)采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥及較大幅度級(jí)配的卵石骨料配制。1m3混凝土所用的骨料總量取骨料的緊密堆積密度的數(shù)值，大致為1200kg～1400kg。?????水泥用量可在保證最佳用水量的前提下，適當(dāng)
4、增加用量，這樣能夠增加骨料周圍水泥漿膜層的稠度和厚度，可有效地提高無(wú)砂透水混凝土的強(qiáng)度。但水泥用量過(guò)大會(huì)使?jié){體增多，孔隙率減少，降低透水性。同時(shí)水泥用量受骨料粒徑的影響，如果骨料的粒徑較小，骨料的比表面積較大，則應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量。通常透水性混凝土的水泥用量在250kg/m3～350kg/m3范圍內(nèi)。(2)水灰比的選擇?????水灰比既影響無(wú)砂透水混凝土的強(qiáng)度，又影響其透水性。無(wú)砂透水混凝土的水灰比一般是隨著水泥用量的增加而減少，但只是在一個(gè)較小的范圍內(nèi)波動(dòng)。對(duì)確定的某一級(jí)配骨料的水泥用量，有一最佳水灰比，此時(shí)無(wú)砂透水混凝土才會(huì)具有最大的抗壓強(qiáng)度。當(dāng)水灰比小于這一最佳值時(shí)，水泥漿難以均勻地包
5、裹所有的骨料顆粒，工作度變差，達(dá)不到適當(dāng)?shù)拿軐?shí)度，不利于強(qiáng)度的提高。反之，如果水灰比過(guò)大，易產(chǎn)生離析，水泥漿會(huì)從骨料顆粒上淌下，形成不均勻的混凝土組織，既不利于透水，也不利于強(qiáng)度的提高。?????一般無(wú)砂透水混凝土的水灰比介于0.25～0.40之間，在實(shí)際工作中常常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)判定水灰比是否合適。取一些拌合好的拌合物進(jìn)行觀察，如果水泥漿在骨料顆粒表面包裹均勻，沒(méi)有水泥漿下滴現(xiàn)象，而且顆粒有類似金屬的光澤，則說(shuō)明水灰比較為合適。1.3試驗(yàn)過(guò)程?????攪拌采用水泥包裹法。先將全部骨料及1%～3%的水裝入攪拌機(jī)中預(yù)拌，再加入水泥拌合。以形成包裹骨料表面的水泥漿殼，最后加入剩的水?dāng)嚢杈鶆?。這樣的投料
6、順序和攪拌程序能使骨料表面形成均勻厚度的水泥漿層，以保證混凝土的強(qiáng)度和透水性。將攪拌均勻的混凝土混合料裝入100mm×100mm×100mm的試模中，機(jī)械振搗20s。試件經(jīng)自然養(yǎng)護(hù)28d后，分別在萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試混凝土抗壓強(qiáng)度，在透水系數(shù)測(cè)定儀上測(cè)定變水位和定水位透水系數(shù)。2試驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論試驗(yàn)結(jié)果見表1、表2。2.1抗壓強(qiáng)度?????骨料類型影響無(wú)砂透水混凝土的抗壓強(qiáng)度。一般認(rèn)為，卵石骨料的混凝土抗壓強(qiáng)度大于碎石骨料，這是由于碎石骨料粘結(jié)點(diǎn)少而小，且在荷載作用下易產(chǎn)生應(yīng)力集中引起局部破壞所致。對(duì)于卵石骨料的無(wú)砂透水混凝土，試驗(yàn)表明在其它條件相同情況下，5mm～13mm粒徑骨料的混凝土抗壓
7、強(qiáng)度大于13mm～24mm粒徑骨料的混凝土強(qiáng)度；當(dāng)灰骨比(1:6)相同時(shí)水灰比有一最佳值(約0.3)，對(duì)5mm～13mm、13mm～24mm粒徑的骨料的混凝土抗壓強(qiáng)度分別達(dá)到19.3MPa和15.4MPa(見表1、圖1)。其強(qiáng)度同時(shí)隨灰骨比的變化而變化，當(dāng)水灰比不變(0.3)時(shí)，兩種粒徑骨料的混凝土強(qiáng)度均增加(見表2、圖2)。2.2透水性????試驗(yàn)結(jié)果表明:無(wú)砂透水混凝土的透水性在灰骨比一定的情況下，隨水灰
