透水混凝土的制备
来源:www.023dlhx.com 发布时间:2020年06月30日

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透水混凝土的结构特征

透水混凝土是由水、水泥、粗骨料组成的,采用单粒级粗骨料作为骨架,水泥净浆或加入少量细骨料的砂浆薄层包裹在粗骨料颗粒的表面,作为骨料颗粒之间的胶结层,骨料颗粒通过硬化的水泥浆薄层胶结而形成多孔的堆积结构,因此混凝土内部存在着大量的连通孔隙,且多为直径超过 1mm 的大孔。在雨天或路面积水时,水能沿这些贯通的孔隙通道顺利渗入地下,因此具有良好的透水性和透气性。透水混凝土内部结构模型如图 1所示。

根据结构模型可知,透水性混凝土受力时通过骨料间的胶结点传递力的作用,由于骨料本身的强度较高,水泥凝胶层很薄,水泥凝胶体与粗骨料界面之间的胶结面积小,其破坏特征是骨料颗粒间的连接点处被破坏,因此在保证一定空隙率的前提下,增加交接点的面积,提高交接层的强度是提高透水性混凝土强度的关键。

 

试验配制 原材料的品种与选择

(1)在透水混凝土中,水泥石与骨料界面的粘结强度是混凝土的最薄弱环节,是决定混凝土强度的关键因素,因此水泥的活性、品种、数量的选择尤为重要。透水混凝土要采用强度较高、混合材料掺量较少的水泥或普通硅酸盐水泥。水泥浆的用量以刚能完全包裹骨料的表面为,形成一种均匀的水泥浆膜层,并采用最小水泥用量为原则;因过大的水泥用量不仅会造成透水性的减弱、增加成本,还会造成水泥石收缩量增大,形成裂缝,使混凝土的强度反而降低。

(2)粗骨料是透水混凝土的结构骨架,骨料粒径的大小视透水混凝土结构的厚度、强度、透水性而定。试验资料表明,透水混凝土的颗粒级配是决定其强度和透水的主要因素之一,为保证透水混凝土强度及其透水功能,粗骨料常用颗粒较小的单粒径。骨料粒径越小,骨料的堆积密度越大且颗粒间的接触点越多,配制的透水混凝土强度高,透水性能会降低。骨料粒径越小,其比表面积越大,所形成的结构骨架单位体积内骨料颗粒之间接触点数量越多,胶结面积越大,可提高混凝土的强度,但须同时调整水泥用量。

骨料粒径越大,比表面积越小,所形成的结构骨料单位体积内骨料颗粒之间接触点数量少,胶结面积越小,从而可提高透水性,但会降低强度。粗骨料有连续级配与间断级配之分。连续级配即颗粒由小到大,每级粗骨料占有一定比例,相邻两级粒径之比为 N=2,天然河卵石均属连续级配,连续级配的粒级间会出现干扰现象。为得到较小空隙率,相邻两级骨料粒径比应较大,才能使颗粒十分靠近,大颗粒的数量最多,这就是间断级配。

考虑上述因素的影响,试验时采用单粒级和双粒级汉江卵石粗骨料,单粒级为2.5-10mm,5-13mm,10-13mm,13-24mm四种粒级的骨料;双粒级为大量13-24mm粒径的粗骨料和少量2.5-5mm粒径的细骨料,按一定比例掺配使用。

(3)拌和及养护用水采用地方饮用水。

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