透水混凝土的配合比设计及其性能研究

透水混凝土的配合比设计及其性能研究

程猛

恒润集团有限公司河北衡水053100

摘要：城市建设过程中不断追求混凝土的高强度、极好的耐久性，使得结构的密实性越来越好。城市不断被高耸的钢筋混凝土建筑和坚固、耐用且不透水的水泥路面和沥青路面所覆盖。由于密实的混凝土欠缺透水性和透气性，不利于空气中热量和水分的循环流通，城市地表温度的调节能力微弱，导致了城市的“热岛效应”。基于此，本文就透水混凝土的配合比设计及其性能进行分析，以期能够提供一个借鉴。

关键词：透水混凝土；配合比；性能

1、配合比计算的具体步驟

1.1计算配合比的方法选取

与通常的混凝土配合比计算方式比较而言，孔隙率是要先统筹考虑的，一般最适宜的状况是在骨料全被水泥浆体包裹而且根本没有水泥浆流出时。通常我们会接触到3类措施，即质量法、体积法以及表面积法。质量法的概念是通过经验图表的方式，快速计算出各种材料的通过量，对现场配合比进行简化，并对现场的搅制以及现场施工比较便易。体积法的概念是通过方针孔隙率及粗骨料自身的孔隙率为依据，计算出浆体的体积，以次把控拌制后的孔隙率特征。表面积法的概念是依据骨科的表面积及浆体厚度相乘所得到的水泥浆的含量。本实验结合透水性混凝土的配合比并通过计算进行最终的研究探讨，最终确定体积法。

1.2水灰比、目标孔隙率与透水系数的关系

随着孔隙率的增加，透水系数也随之增大。在不同的目标孔隙率下，都存在一个最佳透水系数。当目标孔隙率为15%、水灰比为0.4时，透水系数最大；当目标孔隙率为20%、水灰比为0.35时，透水系数最大；当目标孔隙率为25%、水灰比为0.35时，透水系数最大。透水系数随着水灰比的增加先增加再减小。在目标孔隙率为25%的情况下，存在一个最佳透水系数，即在水灰比为0.4时，透水系数最大。而在水灰比为0.45时，透水系数急剧下降的原因是水灰比过大，水泥浆体过稀，使得浆体淌到试块底部导致透水混凝土底面封浆，有效孔隙减少，因而透水系数下降过快。在水灰比为0.5时，已经低于透水混凝土透水系数的标准，透水混凝土几乎处于不透水状态。透水系数是透水混凝土的一个重要参考指标，所有透水混凝土的透水与混凝土中的孔隙率有很大的关系。透水混凝土中贯穿且连续的孔隙是影响透水混凝土透水系数的因素。若水泥浆含量偏多，会堵塞其中孔隙，使得贯穿的孔隙偏少。若水泥浆体中水的成分太多，使得浆体过稀，从而使浆体淌到试块底部，导致试块底部封浆。因此，水灰比的大小决定了孔隙率的大小。水灰比大，浆体的流动性大，但不易于浆体稳定黏结在骨料表面形成稳定的孔隙。

1.3水灰比、目标孔隙率与抗折强度的关系

在目标孔隙率为15%的情况下，随着水灰比的增加，28d抗折强度先减少再增加；在目标孔隙率为20%的情况下，随着水灰比的增加，28d抗折强度先减少再增加然后再减少；在目标孔隙率为25%的情况下，随着水灰比的增加，28d抗折强度先增加再减少然后再增加。虽然在不同目标孔隙下，随着水灰比的增加，28d抗折强度变化不一样，但在每个目标孔隙下，都存在一个最佳水灰比值。在孔隙率为15%、水灰比为0.4时，抗折强度最小；水灰比为0.5时，抗折强度最大。在孔隙率为20%、水灰比为0.4时，抗折强度最小；水灰比为0.35时，抗折强度最大。在孔隙率为25%、水灰比为0.35时，抗折强度最小；水灰比为0.5时，抗折强度最大。随着水灰比的增加，28d抗折强度先增加再减少。在此目标孔隙下，存在最佳抗折强度值。在水灰比为0.45时，抗折强度值最大；在水灰比为0.35时，抗折强度值最小。在不同的目标孔隙率和不同水灰比下，透水混凝土存在不同的最佳抗折强度值，由此可知，抗折强度不仅与水灰比相关，而且与目标孔隙率相关。

1.4试验结果与讨论

1.4.1在本试验情况下，再生骨料粒径为5~10mm、目标孔隙率为15%的透水混凝土的最佳水灰比为0.4；目标孔隙率为20%的透水混凝土的最佳水灰比为0.45；目标孔隙率为25%的透水混凝土的最佳水灰比为0.45。再生骨料粒径为10~20mm、目标孔隙率为25%的透水混凝土的最佳水灰比为0.4。

1.4.2两种不同骨料粒径的再生透水混凝土，水灰比决定着透水混凝土的孔隙率进而决定其透水系数，通过骨料表面的裹浆厚度影响骨料与骨料间的黏结强度进而决定透水混凝土的抗压强度。再生骨料粒径为5~10mm的透水混凝土，在不同的孔隙率下，随着水灰比的增加，基本上都呈现出透水系数逐渐下降、抗压强度先增加再减小的趋势。再生骨料粒径为10~20mm的透水混凝土，只有目标孔隙率为25%的情况符合标准。在此孔隙率下，透水系数先增加再减小，抗压强度先减少后增加。

1.4.3由于再生骨料自身吸水性较大，所以再生透水混凝土水灰比在0.35~0.45之间，混凝土拌合物和易性较好，强度较高，透水性能较好。

1.4.4在两种不同粒径的透水混凝土综合性比较下，再生骨料粒径为5~10mm的透水混凝土优于再生骨料粒径为10~20mm的透水混凝土；在同一个目标孔隙率下，两种不同粒径的透水混凝土综合性比较，再生骨料粒径为10~20mm的透水混凝土优于再生骨料粒径为5~10mm的透水混凝土。

2、透水沥青路面的应用配合比设计

2.1透水沥青路面材料的选取与要求

透水沥青路面是一种典型的骨架—空地结构结构的开级配沥青混合料，具有抗滑功能高、噪声低、抑制水雾、避免水漂、减轻眩光等突出优势。与密实型沥青混合料相比，粗集料用量较大，约占总质量的85%，更易受紫外线、水和空气影响。因而，骨料的性质、形状、粒度及级配等都会对混合料的功能和功能发生很大影响，在进行沥青混合料规划时，对集料和沥青的确定就显的尤为关键性。

2.2集料

粗集料多选用颗粒形状良性的玄武岩、辉绿岩、角闪岩等。细集料应选用破碎的机制砂。透水沥青混合料的矿粉宜选用石灰岩矿粉。

2.3沥青胶结料

为保证透水沥青混合猜中集料与集料之间具有良性的粘结力，透水沥青路面的透水面层应选用高粘度改性沥青作为形料，别的层次可选用高粘度改性沥青、改性沥青或一般路途石油沥青。

2.4透水沥青混合料配合比设计

透水沥青混合料宜依据路途等级、气候及交通条件确定工程规划级配规模。透水路面混合料合作比规划办法关键性学习欧洲技术办法，仍然采用马歇尔实验办法，沥青用量以析漏实验和肯塔堡飞散实验进行操控。大粒径透水性沥青混合料（LSPM）的公称最大粒径不宜小于26．5mm，LSPM宜选用大马歇尔成型办法。

结束语

现在，透水混凝土的利用关键性是为了对城市水资源和生态环境进行保护，同时防止大规模降雨带来的洪涝灾害。其根本的本来即是经过透水混凝土自身的特性来将其表面的水分原地浸透或许就近浸透到土壤中，既能够防止洪涝灾害，又能够保证城市地下水位不会迅速降低，能够说是一种极为抱负的绿色环保材料。由此可见，透水混凝土对大家生活带来的严重影响，当时我国行业标准中透水混凝土现已开端占有了一席六合，变成路途施工不容忽视的一环，信任伴着透水混凝土技术的愈加成熟，其施工功用将会愈加强壮，利用规模将会愈加宽广。

参考文献：

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