目前透水混凝土的強(qiáng)度普遍較低，且沒有系統(tǒng)的配合比計(jì)算方法。通過(guò)分析各因素對(duì)透水混凝土的性能影響規(guī)律，得到由目標(biāo)孔隙率及強(qiáng)度確定各個(gè)參數(shù)，并由體積法最終計(jì)算得配合比。

　　摘要：采用水泥裹石法拌制并在1.0MPa靜壓下成型制備透水混凝土，討論單粒粒級(jí)骨料的粒級(jí)、水灰比、水泥用量、外加劑及纖維對(duì)透水混凝土抗壓強(qiáng)度及透水率的影響規(guī)律。結(jié)果表明：合適粒徑單粒粒級(jí)骨料可以形成足夠多連通孔隙；水灰比的大小決定水泥漿稠度而影響強(qiáng)度及透水率，水泥用量對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度和透水率影響是矛盾的，增大水泥用量使骨料間粘結(jié)點(diǎn)增多，并能填充骨料間孔隙，因此強(qiáng)度增大，透水率減��；纖維作為增強(qiáng)劑在一定范圍內(nèi)可以提高強(qiáng)度而對(duì)透水率影響較小。綜合，在粒徑為5～10mm、水灰比為0.25、水泥用量為400、外加劑摻量為1.75%、纖維用量為0.6kg時(shí)，透水混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)36.2Mpa，透水率為0.29mm/s。在此基礎(chǔ)上得到計(jì)算透水混凝土配合比的體積法。

　　關(guān)鍵詞：透水混凝土,配合比,抗壓強(qiáng)度,透水率

　　透水混凝土起源于荷蘭，后在歐美地區(qū)廣泛使用，而在我國(guó)尚屬較新型的路面材料。透水混凝土具有較大的滲透能力，使雨水能夠滲入地層。國(guó)內(nèi)很多大中城市對(duì)透水混凝土的關(guān)注程度日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，北京、天津、西安、濟(jì)南四城市的透水鋪裝年需求量總合超過(guò)1000萬(wàn)平方米。在北京市及其他多地區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)中，已將滲透性作為檢測(cè)檢測(cè)路面質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。隨著各地城市化進(jìn)程的加快，人們環(huán)保生態(tài)意識(shí)的提高，以及相關(guān)政策和規(guī)范的出臺(tái)，透水混凝土將更廣泛的用于城市道路的新建和改造。

　　1實(shí)驗(yàn)原材料及步驟

　　1.1實(shí)驗(yàn)原材料

　　四川利森水泥集團(tuán)生產(chǎn)的42.5R礦渣硅酸鹽水泥；自篩分單粒級(jí)石子；外加劑為奈系高效減水劑；成都科龍化工的聚丙烯纖維；自來(lái)水。

　　1.2實(shí)驗(yàn)步驟

　　根據(jù)目標(biāo)空隙率及強(qiáng)度目標(biāo)計(jì)算配合比，按照計(jì)算配合比稱取水泥、骨料、水、纖維及外加劑，采用水泥裹石法在強(qiáng)制式攪拌機(jī)中拌制得透水混凝土，在定壓（1.0Mpa）狀態(tài)下靜壓成型，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件養(yǎng)護(hù)28天測(cè)定其性能。

　　強(qiáng)度及透水系數(shù)均參照J(rèn)C/T945-2005中測(cè)定方法測(cè)定。

　　2各因素對(duì)透水混凝土性能的影響

　　分別考察骨料級(jí)配與粒徑、水灰比與水泥用量、減水劑及外加摻料對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度及透水系數(shù)的影響。

　　2.1骨料粒徑的影響

　　當(dāng)配合比中其他組成材料用量一定：水灰比為0.25、單位水泥用量為400kg、外加劑為7kg，外加纖維為0.6kg。采用不同粒徑的單粒粒級(jí)粗骨料進(jìn)行拌制，考察公稱粒徑對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度及透水系數(shù)的影響，結(jié)果如表1。

　　由表4可得，隨著減水劑用量的增大，抗壓強(qiáng)度先增大后降低，透水系數(shù)開始變化幅度較小，略有增加后隨之減小，且至減水劑用量為2.25時(shí)透水系數(shù)降至與普通水泥一致。這可能是由于透水混凝土為干硬性混凝土，減水劑用量增大使水泥漿的稠度降低，在較小范圍內(nèi)隨之增大而流動(dòng)性變好，能夠較均勻的包覆骨料，從而抗壓強(qiáng)度增大；而減水劑用量增大到一定值之后，稠度足夠大導(dǎo)致水泥漿體在底部沉積，強(qiáng)度減小且透水率小。

　　2.4纖維的影響

　　當(dāng)配合比中其他組成材料用量一定：水灰比為0.25，水泥用量為400kg，粗骨料粒徑為5～10mm，外加劑為7kg。采用不同纖維用量進(jìn)行拌制，考察聚丙烯纖維用量對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度影響如表5。

　　由表5可得，隨著纖維用量的增大強(qiáng)度先有所增大后減小，而對(duì)透水率的影響較小，這是可能是由于纖維的存在能能夠阻止水泥裂紋擴(kuò)展，從而使得強(qiáng)度增大，后纖維用量增大，由于分散性不良原因?qū)е略诨炷�土中團(tuán)聚，使得強(qiáng)度降低；而纖維用量對(duì)混凝土孔隙影響不大，從而透水性變化不明顯。

　　2.5討論

　　綜合各影響因素，為制得滿足要求的透水率和強(qiáng)度較高的透水混凝土，需選擇合適粒徑單粒粒級(jí)骨料以形成連通孔隙；并在此基礎(chǔ)上選擇合適水灰比及水泥用量以滿足強(qiáng)度要求及保證孔隙率，水灰比的大小決定水泥漿稠度而影響強(qiáng)度及透水率，因此要求水泥漿稠度合適是其能包覆骨料且不在混凝土底部沉積而堵塞孔隙；減水劑用量影響與水灰比影響類似；水泥用量對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度和透水率影響是矛盾的，水泥用量的增大使骨料間粘結(jié)點(diǎn)增多，并能填充骨料間孔隙，從而強(qiáng)度增大，而連通孔隙減少，透水率減小，因此水泥用量必須控制得當(dāng)。而纖維作為增強(qiáng)劑使用，在一定范圍內(nèi)可以提高強(qiáng)度而對(duì)透水率影響較小。

　　3配合比設(shè)計(jì)

　　3.1配合比計(jì)算方法

　　普通混凝土以強(qiáng)度和和易性為目標(biāo)確定W/C、水泥用量、砂率和骨料用量，而由于透水混凝土為水泥摻量和水灰比均較小的干硬性混凝土，與普通混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法有較大區(qū)別。透水混凝土是根據(jù)目標(biāo)透水率，即目標(biāo)孔隙率先確定骨料粒徑，由于透水混凝土為保證連通孔隙，因此采用的是單粒粒級(jí)骨料，根據(jù)強(qiáng)度要求確定水灰比、水泥用量及外加劑用量，再利用體積法確定骨料用量，再在此基礎(chǔ)上加入合適比例纖維作為增強(qiáng)劑。具體步驟如下：

　�。�1）根據(jù)目標(biāo)透水率來(lái)確定骨料的堆積孔隙率要求，并在此基礎(chǔ)上選擇合適粒徑的骨料；（2）根據(jù)強(qiáng)度要求確定水灰比、水泥用量及外加劑用量；（3）利用體積法確定骨料用量；（4）根據(jù)水泥用量定纖維用量。

　　3.2對(duì)于確定要求（強(qiáng)度、透水系數(shù)）的透水混凝土的配合比設(shè)計(jì)核算

　　根據(jù)計(jì)算所得配合比再進(jìn)行配合比的核算，具體步驟如下：（1）根據(jù)物料配比拌制混凝土，評(píng)定其和易性，流動(dòng)性太低則增加水泥漿用量，流動(dòng)性太大則增加骨料用量，直至達(dá)到要求；（2）在1.0MPa恒壓下加載成型，測(cè)定強(qiáng)度及透水率，強(qiáng)度不符合要求則增加或減少水泥用量，透水率太低則加入小比例較細(xì)或較粗一級(jí)的單粒粒級(jí)骨料；（3）再根據(jù)上述調(diào)整計(jì)算得最終實(shí)驗(yàn)室配合比。

　　4結(jié)語(yǔ)

　　各個(gè)因素對(duì)強(qiáng)度及透水系數(shù)的影響如下：

　　合適粒徑單粒粒級(jí)骨料可以形成足夠多連通孔隙；水灰比的大小決定水泥漿稠度而影響強(qiáng)度及透水率，水泥用量對(duì)透水混凝土的強(qiáng)度和透水率影響是矛盾的，增大水泥用量使骨料間粘結(jié)點(diǎn)增多，并能填充骨料間孔隙，因此強(qiáng)度增大，透水率減��；纖維作為增強(qiáng)劑在一定范圍內(nèi)可以提高強(qiáng)度而對(duì)透水率影響較小。透水混凝土配合比設(shè)計(jì)計(jì)算目標(biāo)孔隙率先確定骨料粒徑，由于透水混凝土為保證連通孔隙，因此采用的是單粒粒級(jí)骨料，根據(jù)強(qiáng)度要求確定水灰比、水泥用量及外加劑用量，再利用體積法確定骨料用量，再在此基礎(chǔ)上加入合適比例纖維作為增強(qiáng)劑，根據(jù)計(jì)算所得配合比再進(jìn)行配合比的核算。

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