董明胜 李宁宁 董才谱(宣城市巨鑫建材有限公司)
浅谈透水混凝土应用
董明胜李宁宁董才谱
(宣城市巨鑫建材有限公司)
透水混凝土俗称无砂或少砂混凝土,多孔透水、透气又有一定的强度的环保型建筑材料。结合工程案例探讨透水混凝土施工配合比、透水性与强度关系。
透水混凝土施工配合比设计;透水性与强度关系
随着人类对地球环境重视程度的加强,越来越多的工程(特别是城市道路、广场等等)都会广泛用到透水混凝土。
⑴环保:透水混凝土具有较大的孔隙,对雨水吸收通过率较好,保护补充地下水位。
⑵通过设计有一定的承载与抗折能力。
⑶有较好的吸收热量与紫外线作用。
⑷施工简易,施工人员可操作性普广。
⑴根据工程需要可选择4.75~20mm粗骨料或掺入少量的细骨料。
⑵采用P.O42.5水泥起到骨料相互较好的胶结在一起,为了节能环保可掺入矿粉或粉煤灰。以刚好能包裹骨料为佳。
⑴粗骨料4.75~16mm,表观密度2620kg/m3,堆积密度1610kg/m3,含泥量0.8%
⑵细骨料Ⅱ区中砂,细度模数2.6,含泥量2.0%。
⑶金峰牌P.O42.5水泥,表观密度3100kg/m3,28天抗压48MPa。
⑷双乐牌II级粉煤灰,表观密度1900kg/m3,3.5五龙ZW-A-Ix型外加剂、含固量10%。
⑸自来水(参考文献选用水80~120kg/m3)
⑹混凝土设计孔隙率为25%。
⑺混凝土容重 1800~2100kg/m3,设计强度17.2MPa。
配合比的综合依据:JGJ55-2011、CJJ/T135-2009、JC/T945-2005、DC/T514-2015。
⑴水灰比直接影响混凝土强度与透水性,所以必须选用适宜的水灰比才能较好的同时满足透水性和强度要求。水灰比选择0.30~0.4,浆骨比选择6.0~5.0范围。
⑵骨通过得出透水混凝土单方容重为1900~2100kg/m3或根据堆集密度确定粗骨料的单方用量。
⑶水泥用量根据工程透水系数>1mmL/s的要求,水泥选用250~350kg/m3,用水量选用80~120kg/m3,外加剂掺量1.8%。
采用体积法、正交试配,分别水灰比选用0.35、0.40、0.45;浆骨比选6.5、6.0、5.5;粗骨料用100%、90%、85%,掺粉煤灰0~10%、外加剂掺1.8%,见表1。
⑴粗骨料,堆集密度 1610kg/m3,表面密度2620kg/m3,孔隙为38.5%,透水混凝土要求孔隙率为25%,得浆体积V=38.5%-25%=13.5%,即135ml,如表2。
⑵配合比依照表1安排九组试配。
⑶制作试件采用捣棒人工压实,试件 150×150× 150与100×100×100(mm)各组分两种规格试件各二组,成型后薄膜覆盖,静置24h拆模,放入混凝土标养室养护7d、28d抗压及孔隙率和透水性试验。
⑷孔隙率、透水系数、抗压强度试验数据(见表3)。
制作简易透水试验仪器,见图1。
⑸通过表3分析能够看出适量掺入细骨料有利于混凝土强度,同时满足透水性能,过多就会降低透水效果。透水混凝土应根据工程设计要求选择适当的W/C与C/G,C/G对透水混凝土透水系数和抗压强度影响较为明显。选择b3是满足工程C15透水混凝土设计要求,最终确定b3为该工程配合比。
表1
表2
表3
透水混凝土到达工地应即时施工,均匀摊铺,为达到最佳状态可采用人工找平、压实(见图2简易压实滚筒),不可过分碾压。施工完成采用表面覆盖,防止水分流失过快。
图2
经过试配试验工程实例总结:
透水混凝土是靠适量浆体包裹骨料表面与相互粘结一起,并且保持一定的孔隙率,在混凝土自重的情况下也能达到相互胶结,为达到最佳状态应人工找平、压实,过分碾压反而降低透水性能,得不偿失。
通过反复试验与工程实际应用体现出,透水混凝土的强度与透水效果都与孔隙率直接关联,它们是对应关系。
经过宣城市工业园区人行道路C15透水混凝土实际应用,28天强度满足设计要求,刚好工程施工完成后经过多次大雨,观察到在大雨过程中无积水,透水效果较好。
[1]周渊.透水混凝土的研制及在工程中的应用[J].上海建设科技,2011,(3).