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高強透水混凝土的性能試驗及結(jié)果分析

文章出處:世博銳 發(fā)表時間:2018-09-04 02:09:19
摻細集料透水混凝土配合比及試驗

   

在配比設(shè)計時經(jīng)過定量計算摻入適量的細集料,根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析砂率與透水混凝土性能的關(guān)系,確定細集料合理的摻量,在保證混凝土透水的基礎(chǔ)上,提高了透水混凝土的強度。

1、試驗用原材料:

    北京P·O42.5水泥,10mm~20mm碎石,模數(shù)2.6的中砂,復(fù)合外加劑,自來水。

2、配合比計算

    以相同的水泥用量、外加劑摻量為基礎(chǔ),設(shè)計配合比時定量預(yù)留開口孔隙。試驗中采用相同的成型方式,試驗配合比計算見表1,試驗數(shù)據(jù)如表2所示。

表1:1m3綠色環(huán)保透水混凝土體積組成(dm3)

序號 總孔隙 預(yù)留孔隙 水泥 外加劑 砂子
1 430 202.7 113 105 9.3 0
2 443 203.9 113 105 9.3 11.8
3 450 203.1 113 105 9.3 19.6
4 458 203.2 113 105 9.3 27.5
5 470 203.5 113 105 9.3 39.2
6 482 204.6 113 105 9.3 50.1
7 490 203.9 113 105 9.3 58.8
8 510 204.3 113 105 9.3 78.4

 表2 試驗數(shù)據(jù)

序號 水泥
(kg/m3
石子
(kg/m3
砂子
(kg/m3

(kg/m3
外加劑
(kg/m3
砂率
(%)
透水速度
(mm/s)
R7(MPa) R28
(MPa)
1 350 1450 0 105 10 0 82 9.2 14.1
2 350 1420 30 105 10 2.0 83 11.5 17.2
3 350 1400 50 105 10 3.5 82 14.3 24.6
4 350 1380 70 105 10 5.0 75 18.9 33.5
5 350 1350 100 105 10 7.0 67 20.8 36.7
6 350 1320 130 105 10 9.0 68 23.5 43.3
7 350 1300 150 105 10 10.0 66 25.4 46.5
8 350 1250 200 105 10 14.0 61 27.3 47.1

3、結(jié)果分析

    由表2中的數(shù)據(jù)顯示加入細集料,當砂率為2%時,對混凝土的強度和透水系數(shù)影響不大,當砂率為3.5%時,混凝土的強度顯著變化。當砂率為10%時,混凝土內(nèi)漿體與粗集料的黏結(jié)面積很大,強度與普通混凝土相當。
從上述試驗結(jié)果可知,增加砂率,透水混凝土的強度增加,透水系數(shù)降低。
傳統(tǒng)無砂大孔透水混凝土中沒有細集料,透水性能好,但強度較低,適量的摻入細集料,在保證透水性能的基礎(chǔ)上,提高了強度,為配制高強透水混凝土提供了新的思路,可以配制C20~C40透水混凝土。透水混凝土中摻加細集料,只能根據(jù)預(yù)留貫通開口孔隙率適量加入,不能盲目摻加。

摻增稠粉配合比及試驗

   
在配比設(shè)計時經(jīng)過定量計算摻入適量增稠粉(含膠粉),依據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析增稠粉摻量與透水混凝土性能的關(guān)系,確定增稠粉的合理摻量,在保證混凝土透水的基礎(chǔ)上,提高透水混凝土的強度。

1、試驗用原材料:

    北京P·O42.5水泥,10mm~20mm碎石,增稠粉(含膠粉),復(fù)合外加劑,自來水。

2、配合比計算

    以相同的水泥用量、外加劑摻量為基礎(chǔ),設(shè)計配合比時定量預(yù)留開口孔隙。試驗中采用相同的成型方式,試驗配合比計算見表3,試驗數(shù)據(jù)如表4所示。  

表3  1m3綠色環(huán)保透水混凝土體積組成(dm3)

序號 總孔隙 預(yù)留孔隙 水泥 礦粉 增稠粉 外加劑
1 435 165.7 100 36 0 124 9.3
2 435 164.6 100 36 1.1 124 9.3
3 435 163.5 100 36 2.2 124 9.3
4 435 162.4 100 36 3.3 124 9.3
5 435 162.3 100 36 4.4 124 9.3
6 435 161.2 100 36 5.5 124 9.3
7 435 161.1 100 36 6.6 124 9.3
8 435 160.0 100 36 7.7 124 9.3

 表4  試驗數(shù)據(jù)

序號 水泥 石子 礦粉 外加劑 增稠粉 透水速度 R7 R28
(kg/m3 (kg/m3 (kg/m3 (kg/m3 (kg/m3 (%) (mm/s) (MPa) (MPa)
1 310 1440 90 124 10 0 78 7.9 13.4
2 310 1440 90 124 10 0.5 75 10.3 15.2
3 310 1440 90 124 10 1.0 79 15.7 25.1
4 310 1440 90 124 10 1.5 75 16.9 29.5
5 310 1440 90 124 10 2.0 77 18.9 32.8
6 310 1440 90 124 10 2.5 78 23.5 37.3
7 310 1440 90 124 10 3.0 76 24.9 36.5
8 310 1440 90 124 10 3.5 77 25.4 37.1

 3、結(jié)果分析

    從表4中的數(shù)據(jù)可知,當增稠粉摻量為0.5%時,對混凝土的強度和透水系數(shù)影響不大,當摻量為1.0%時,混凝土的強度有顯著提高。當增稠粉摻量為2.5%時,粗集料之間的黏結(jié)強度較高,配制的透水混凝土具有較高的強度。但是當增稠粉摻量為由2.5%增加到3.5%時,強度沒有明顯的提高,證明增稠粉的最佳摻量在2.5%左右。
    從上述試驗結(jié)果可知:增加增稠粉,透水混凝土的強度增加,透水系數(shù)和孔隙率基本不變,并且摻量為1.0%~2.5%時,透水混凝土的強度隨摻量增加而增加,當摻量超過2.5%時,強度的提高不明顯。
    傳統(tǒng)無砂大孔透水混凝土中沒有增稠粉,透水性能好,但強度較低,適量的摻入增稠粉,在保證透水性能的基礎(chǔ)上,增加了粗集料間的界面黏結(jié)強度,提高了混凝土的強度,可以配制C20~C35透水混凝土。在混凝土中摻加增稠粉,只能根據(jù)定量預(yù)留的開口孔隙率適量加入,當超過一定范圍后,對透水性和孔隙率的影響不大,對混凝土提高強度不明顯,在經(jīng)濟上不合理。

施工推薦配合比


1.摻加增稠粉透水混凝土配合比

表5 增稠粉綠色環(huán)保透水混凝土體積組成(dm3/m3

序號 石子 水泥 礦粉 外加劑 增稠粉 預(yù)留孔隙
體積 粒徑(mm)
1 566 6-8 100 34.6 125 10.3 4 160.1
2 547 10-20 100 34.6 120 10.3 4 184.1
3 528 16-25 100 34.6 115 10.3 4 208.1

表5-1 摻加增稠粉綠色環(huán)保透水混凝土配合比(kg/m3)

序號 石子 水泥 礦渣粉 拌合水 外加劑 增稠粉
用量 粒徑(mm)
1 1500 5~10 310 90 125 12 10
2 1450 10~20 310 90 120 12 10
3 1400 16~25 310 90 115 12 10

注:以上配合比當各種原材料發(fā)生變化時可以根據(jù)質(zhì)量進行調(diào)整,用水量可以根據(jù)石子吸水率及拌合物坍落度狀況在生產(chǎn)時調(diào)整。

2.摻加細集料綠色環(huán)保透水混凝土配合比

(1)用水泥配制的摻加細集料透水混凝土

表6 預(yù)留開口孔混凝土體積組成(dm3/m3

序號 石子 砂子 水泥 外加劑 預(yù)留孔隙
體積 粒徑(mm)
1 566 5~10 23.5 135.5 120 10.8 144.2
2 547 10~20 23.5 135.5 120 10.8 163.2
3 528 16~25 23.5 135.5 115 10.8 187.2

表7預(yù)留開口孔混凝土配合比(Kg/m3)

序號 石子 砂子
 
水泥
 
拌合水 外加劑
用量 粒徑(mm)
1 1500 5~10 60 420 125 12.6
2 1450 10~20 60 420 120 12.6
3 1400 16~25 60 420 120 12.6

注:以上配合比當各種原材料發(fā)生變化時可以根據(jù)質(zhì)量進行調(diào)整,用水量可以根據(jù)石子吸水率及拌合物坍落度狀況在生產(chǎn)時調(diào)整。
(2)含摻合料摻加細集料透水混凝土

表8 預(yù)留開口孔混凝土體積組成(dm3/m3

序號 石子 砂子 水泥 礦粉 外加劑 預(yù)留孔隙
體積 粒徑(mm)
1 566 5~10 23.5 103 27.5 120 10.5 149.5
2 548 10~20 23.5 103 27.5 120 10.5 191
3 528 16~25 23.5 103 27.5 115 10.5 216


 

表9 預(yù)留開口孔混凝土配合比(kg/m3)

 

序號 石子 砂子
 
水泥
 
礦渣粉 拌合水 外加劑
用量 粒徑
1 1500 5~10 60 320 80 120 12.6
2 1450 10~20 60 320 80 115 12.6
3 1400 16~25 60 320 80 110 12.6

注:以上配合比當各種原材料發(fā)生變化時可以根據(jù)質(zhì)量進行調(diào)整,用水量可以根據(jù)石子吸水率及拌合物坍落度狀況在生產(chǎn)時調(diào)整。