董明勝 李寧寧 董才譜(宣城市巨鑫建材有限公司)
淺談透水混凝土應用
董明勝李寧寧董才譜
(宣城市巨鑫建材有限公司)
透水混凝土俗稱無砂或少砂混凝土,多孔透水、透氣又有一定的強度的環保型建筑材料。結合工程案例探討透水混凝土施工配合比、透水性與強度關系。
透水混凝土施工配合比設計;透水性與強度關系
隨著人類對地球環境重視程度的加強,越來越多的工程(特別是城市道路、廣場等等)都會廣泛用到透水混凝土。
⑴環保:透水混凝土具有較大的孔隙,對雨水吸收通過率較好,保護補充地下水位。
⑵通過設計有一定的承載與抗折能力。
⑶有較好的吸收熱量與紫外線作用。
⑷施工簡易,施工人員可操作性普廣。
⑴根據工程需要可選擇4.75~20mm粗骨料或摻入少量的細骨料。
⑵采用P.O42.5水泥起到骨料相互較好的膠結在一起,為了節能環保可摻入礦粉或粉煤灰。以剛好能包裹骨料為佳。
⑴粗骨料4.75~16mm,表觀密度2620kg/m3,堆積密度1610kg/m3,含泥量0.8%
⑵細骨料Ⅱ區中砂,細度模數2.6,含泥量2.0%。
⑶金峰牌P.O42.5水泥,表觀密度3100kg/m3,28天抗壓48MPa。
⑷雙樂牌II級粉煤灰,表觀密度1900kg/m3,3.5五龍ZW-A-Ix型外加劑、含固量10%。
⑸自來水(參考文獻選用水80~120kg/m3)
⑹混凝土設計孔隙率為25%。
⑺混凝土容重 1800~2100kg/m3,設計強度17.2MPa。
配合比的綜合依據:JGJ55-2011、CJJ/T135-2009、JC/T945-2005、DC/T514-2015。
⑴水灰比直接影響混凝土強度與透水性,所以必須選用適宜的水灰比才能較好的同時滿足透水性和強度要求。水灰比選擇0.30~0.4,漿骨比選擇6.0~5.0范圍。
⑵骨通過得出透水混凝土單方容重為1900~2100kg/m3或根據堆集密度確定粗骨料的單方用量。
⑶水泥用量根據工程透水系數>1mmL/s的要求,水泥選用250~350kg/m3,用水量選用80~120kg/m3,外加劑摻量1.8%。
采用體積法、正交試配,分別水灰比選用0.35、0.40、0.45;漿骨比選6.5、6.0、5.5;粗骨料用100%、90%、85%,摻粉煤灰0~10%、外加劑摻1.8%,見表1。
⑴粗骨料,堆集密度 1610kg/m3,表面密度2620kg/m3,孔隙為38.5%,透水混凝土要求孔隙率為25%,得漿體積V=38.5%-25%=13.5%,即135ml,如表2。
⑵配合比依照表1安排九組試配。
⑶制作試件采用搗棒人工壓實,試件 150×150× 150與100×100×100(mm)各組分兩種規格試件各二組,成型后薄膜覆蓋,靜置24h拆模,放入混凝土標養室養護7d、28d抗壓及孔隙率和透水性試驗。
⑷孔隙率、透水系數、抗壓強度試驗數據(見表3)。
制作簡易透水試驗儀器,見圖1。
⑸通過表3分析能夠看出適量摻入細骨料有利于混凝土強度,同時滿足透水性能,過多就會降低透水效果。透水混凝土應根據工程設計要求選擇適當的W/C與C/G,C/G對透水混凝土透水系數和抗壓強度影響較為明顯。選擇b3是滿足工程C15透水混凝土設計要求,最終確定b3為該工程配合比。

表1

表2

表3
透水混凝土到達工地應即時施工,均勻攤鋪,為達到最佳狀態可采用人工找平、壓實(見圖2簡易壓實滾筒),不可過分碾壓。施工完成采用表面覆蓋,防止水分流失過快。

圖2
經過試配試驗工程實例總結:
透水混凝土是靠適量漿體包裹骨料表面與相互粘結一起,并且保持一定的孔隙率,在混凝土自重的情況下也能達到相互膠結,為達到最佳狀態應人工找平、壓實,過分碾壓反而降低透水性能,得不償失。
通過反復試驗與工程實際應用體現出,透水混凝土的強度與透水效果都與孔隙率直接關聯,它們是對應關系。
經過宣城市工業園區人行道路C15透水混凝土實際應用,28天強度滿足設計要求,剛好工程施工完成后經過多次大雨,觀察到在大雨過程中無積水,透水效果較好。
[1]周淵.透水混凝土的研制及在工程中的應用[J].上海建設科技,2011,(3).