无砂透水混凝土配合比设计

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1、无砂透水混凝土配合比设计摘要：无砂透水混凝土具有多孔、透水性好、有一定的强度，在铁路的隧道、桥涵台背等部位作为排水或反滤结构。本文对无砂透水混凝土的配比设计进行了试验，分析影响无砂透水混凝土强度及渗透系数的因数。关键词：无砂透水混凝土;配合比;渗透系数;水灰比；孔隙率abstract:nosandpermeableconcretewithporousandpermeability,beofstrengthintherailtunnel,whichsetsbackthedrainageorinve

2、rtedfilterpartsasstructure.inthispaperthewaterconcretewithoutsandratiodesigntest,nosandpermeableanalysisonstrengthofconcreteandthecoefficientofpermeabilityfactor.keywords:nosandpermeableconcrete;mix;thepermeabilitycoefficient;watercementratio;porosit

3、y中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：一、前言无砂透水混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成，又称多孔混凝土。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，无砂透水混凝土的研究及施工经验较少。对无砂透水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。二、原材料的选择及试验方法1、原材料无砂多孔混凝土原材料

4、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(1)水泥：采用红狮po42.5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

5、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最佳水灰比。(2)确定骨料用量1m3无砂透水混凝土的出骨料用量宜取紧密堆积状态下的碎石质量(1490kg/m3)。粗骨料用量过少，灰骨比过大，会使部分粗骨料颗粒漂浮在水泥浆中，影响无砂透水混凝土孔隙率和透水性能。(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27

6、0、300、330。(4)试拌成型将碎石和水泥装入搅拌机，边加水边搅拌，搅拌时间应比普通混凝土延长，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：四、结果分析表3试验结

7、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，无砂透水混凝土的抗压强度比比普通混凝土偏低，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，其最佳水灰比不同。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

8、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，而无砂透水混凝土中的闭口孔隙无法测得。2、孔隙率因为无砂透水混凝土配合比设计到目前为止仍无成熟的计算方法，因此其结构特征可以近似认为无砂透水混凝土的表观体积由粗骨料堆积而成。对于同一粒级碎石，由碎石的紧密堆积密度确定。无砂透水混凝土的孔隙率就直接受到骨料表面水泥浆体的体积影响。一般认为，水灰比越大，浆体体积越大