c30透水水泥混凝土配合比设计分析

c30透水水泥混凝土配合比设计分析

于海峰

绥芬河市市政工程有限责任公司

【摘 要】随着国家经济持续增长，为加快城市建设进程，解决城市内涝以及热岛效应造成的影响，通常情况下会使用体积法对透水水泥混凝土配比进行设计，为此文章以强度为c30的透水水泥混凝土作为探究对象，对配合比进行分析。通过实验测试之后发现，28d抗压强度达到39mpa，透水系数为0.87mm/s，满足行业推出的相应标准，在建筑工程中能够发挥出一定作用，可改善城市环境，对我国城市建设以及建筑业发展而言非常有利。

【关键词】 c30透水水泥；混凝土；配合比设计

当代城市发展过程中大部分地表都被建筑覆盖，目前我国建筑施工以混凝土作为主要材料，以此提升工程综合性能延长使用时间，但由于材料本身透水能力较差，故此不仅会影响资源利用率同时生态平衡也因此被破坏并导致内涝发发生出现热岛效应，而这无疑会阻碍城市发展。透水混凝土是由集料、胶结料共同混合制成，无论是透水能力还是透气能力都优于普通混凝土，将其运用于工程建设能够减少内涝发生现象，削弱热岛效应造成的影响，伴随城市建设作为具有生态属性的建筑材料，透水混凝土将会得到广泛应用。

1试验

1.1原材料

水泥：采用４２.５普通硅酸盐水泥，按照《通用硅酸盐水泥（ＧＢ１７５—２００７）》对其性能进行检测，结果见表１；骨料：采用粒径范围为５～１０ｍｍ的碎石，按照《建设用卵石、碎石（ＧＢ／Ｔ１４６８５—２０１１）》对其性能进行检测，结果见表２；增强剂：采用某厂生产的粉末状外加剂，推荐掺量为５％；水：自来水。

1.2配合比设计

作为新型建筑材料目前用于研究透水水泥混凝土配合比设计的方式有许多，常用方法包括体积法、质量法以及表面积法。混凝土内部空隙分布情况是决定质量的关键，凭借空隙率可以计算得出填浆用量，随后依照使用的水胶及其他材料计算得出不同类型胶凝用量，而通过表密度测定则可以掌握集体用量。计算操作简单结果准确且直观，有助于对性能和作用的把握，但实际操作过程中难免会有误差存在。

1.3试验方法

1.3.1抗压强度

根据相关标准构建尺寸为150mm*150mm的模型，脱氧技术之后进行养护工作，随后对透水水泥混凝土抗压强度进行检测。

1.3.1透水系数

构建尺寸为100mm*50mm的模型，以此作为主体进行成型试样操作，脱模之后落实养护UC欧式，最后对透水水泥混凝土透水系数进行检测。

1.3.2连续孔隙率

构建尺寸为150mm*150mm*150mm的模型，在模型当中开展成型试样活动，脱模之后对其进行养护，之后测试透水水泥混凝土的连续孔隙率。

2试验结果与分析

2.1配合比设计结果

依照相关规定，强度为c30的透水水泥混凝土的透水系数以及连续空隙均要满足既定规定提出的要求，该材料主要应用于路面施工，与外部环境直接接触，故此要加强对集料粒径的控制，选用规格合适的碎石。经实际测试发现，材料透水系数，与自身抗压强度可空隙率之间有不可分割的联系，伴随孔隙率增加材料透水系数同样会随之提升，而抗压度会随之下降。为保证材料抗压强度和投入系数能够满足实际应用提出的需要，针对具体应用方向对孔隙率进行设置，此次前期实验探究将材料孔隙率调整为20%，水胶之间的比例会对材料强度以及透水系数造成一定影响，如果比例过大调配过后的浆液过稀，成型阶段浆体难以将骨料完全包裹，并且浆液极易由骨料表面低落，不仅会降低材料抗压强度，同时透水系数也会随之降低，对其进行探究时可将水胶比例调整为0.3。减少外加剂用量，为降低计算难度其体积可被忽略。通过体积法对材料配合比进行分析探究，详情见表1。

表1基准配合比

2.2性能测试结果与分析

为探究透水水泥混凝土配合比，根据有关规定要选用多个合适的透水水泥混凝土配合比进行调配，以基准配合比作为主体，剩余配合比作为对照物使用，探究过程中调整水胶比例以及用水量。此次探究活动利用二次投料法完成对透水水泥混凝土的搅拌，根据实际情况向其中加入适量的水并与石砾混合在一起，待石烁外表完全被水湿润的情况下继续加入胶结粉料，这一操作的优势在于能够使浆液将石烁完全包裹，并且石烁表层浆液呈现出均匀状态。将人工方式与机械操作结合在一起进行成型试样，将振动时间控制在合适范围内。材料性能测试具体结果见表2。由于水胶比例不同所以材料性能也有所差异，如果水胶比例过大就会降低混凝土抗压强度，且其７ｄ抗压强度达到了２８ｄ抗压强度的８０％以上。究其原因主要有：在相同的条件下，水胶比是影响混凝土强度的最主要因素，水胶比越大，水泥水化剩余的水越多，多余的水随混凝土硬化而蒸发后留下孔隙，降低了混凝土的密实性，从而降低了混凝土强度；同时透水水泥混凝土的抗压强度还与其结构组成有关，由于透水水泥混凝土中粗骨料几乎按最紧密堆积接触，表面裹覆薄层水泥浆体，其强度主要受限于骨料间机械咬合力，骨料间浆体的粘结仅起次要作用，故其后期强度增长有限。透水水泥混凝土的连续孔隙率和透水系数均随水胶比的增大而增大。这主要与透水水泥混凝土的结构组成相关：１ｍ

^３透水水泥混凝土由骨料体积、浆体体积和孔隙率组成，当骨料和用水量一定时，混凝土水胶比越高，水泥用量则越少，孔隙率所占比例就越高，因此其透水系数和连续孔隙率也相应越高。实测连续孔隙率与设计孔隙率有较大偏差。根据《透水水泥混凝土路面技术规程（ＣＪＪ／Ｔ１３５—２００９）》的有关要求和表2可知，强度等级为Ｃ３０的透水水泥混凝土配合比为：水泥４２０ｋｇ／ｍ^３、碎石１５００ｋｇ／ｍ^３、增强剂２１ｋｇ／ｍ^３、水１２６ｋｇ／ｍ^３。

表2性能测试结果

3结语

此次实验选用体积法对透水水泥混凝土配合比进行分析发现，强度达到c30的透水水泥混凝土配合比详情为水泥４42ｋｇ／ｍ^３、碎石１6222ｋｇ／ｍ^３、增强剂32ｋｇ／ｍ^３、水143ｋｇ／ｍ^３，检测之后发现28d抗压强度达到39mpa，透水系数为0.87mm/s，符合行业对其提出的规定，能够用于工程建设当中。利用体积法对材料进行探究发现，连续空隙率实际值和预设值之间存在的较大差距，为此要结合实际调配结果作为基础对空隙率进行适当调整，增强其适用性，从而在实际应用中发挥出应用作用，解决城市发展面临的难题。

参考文献

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[3]习海平,张建强,柴天红,等.透水水泥混凝土配合比设计方法探讨[J].江西建材,2019,No.243(04):43-44+46.