无砂透水混凝土自20世纪70年代至80年代开始研究和应用。它能使雨水流入地下,有效补充地下水,缓解城市地下水位急剧下降等一些城市环境问题。是维护生态平衡、缓解城市热岛效应的优良铺装材料。它也广泛应用于铁路隧道、桥梁和道路的排水结构中。无砂透水混凝土是由骨料、水泥矿物掺合料、水、外加剂和颜料混合而成的多孔轻质混凝土。它不含细骨料,由粗骨料表面覆盖薄层水泥等胶凝材料,相互粘结,形成分布均匀的蜂窝状结构。它具有一定的强度和渗透性,具有透气性、透水性和重量轻的特点。作为一种环境负荷降低的混凝土,具有透水性好、过滤性好、施工简单、省料等优点。是传统铺装和普通透水砖无法实现的特殊混凝土铺装材料,具有广泛的社会效益。
1C25无砂透水混凝土技术要求。
在一个互通式立交桥排水管道工程中,混凝土碎石层需要无砂透水混凝土,透水填料由水泥、矿粉胶结材料和级配骨料组成,孔隙率为15%~20%,粗骨料更大粒径不大于35mm,28天抗压强度达到C25混凝土抗压强度。
选择原材料。
2.1水泥。选用质量稳定的唐山冀东水泥有限公司盾牌P.O42.5水泥,水泥熟料含量多,便于掺入矿物掺合料,提升混凝土耐久性。它需要较少的水,在满足强度的前提下,尽量少使用凝胶材料。
2.2.粒化高炉渣粉。选用唐山特种水泥有限公司勇士S95矿粉。该矿粉面积大,对强度贡献大。在保证强度的前提下,可替代胶材总量约20%的水泥,节约水泥。具有节能#的社会效益。
2.3碎石。选择北京首钢资源再利用有限公司的5-10mm和5-20mm两种碎石。级配良好,无碱活性。使用两种碎石形成透水混凝土所需的骨料间隙率。选择20%的5-10mm碎石和80%的5-20mm碎石。
2.4混合水。自备井地下水。
2.5原材料质量控制。
2.5.1符合《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-2011及工程设计技术要求。进场原材料按批次(吨位)检验,部分项目定期送当地质监部门检验。按要求形成原材料检验档案。
2.5.2优化材料供应商,同一原材料应尽可能使用同一供应商的产品,以确保材料和一致性。胶凝材料储存不超过3个月,缩短进料周期,缩短原材料储存时间。
2.5.3骨料分类存放,严禁混合堆放各种骨料。应设置有效的隔离设施,并安装防尘、防尘、防雨、防雪的封闭棚。减少粉尘污染和雨雪对骨料含水量的影响。
2.5.4粗骨料应过筛清洗,以降低石粉和泥浆含量,使粗骨料与胶材有效粘结。
3配合比设计。
根据CJJ/T135-2009《透水混凝土路面技术规程》、JGJ/T55-2011《普通混凝土配合比设计规程》,通过实验确定无砂透水混凝土配合比。
3.1配制强度。
fcu.o=fcu.k+1.645(fcu.k=25mpa,╯=5)
fcu.o=33.2MPa。
3.2单位集料用量3.2。
(α=0.98)(α=0.98)
WG=1618kg/m3。
3.3浆体体积。
VP=1-α(1-γc)-1.Rvoid(α=0.98,γc=39.2%,Rvoid=20%)
VP=20.2%
3.4在实验的基础上,可以看出水胶比应该在0.25~0.4之间,选水胶比应该在0.31之间,胶骨比应该在0.15~0.33之间,如果胶骨比应该在0.24之间,则计算出胶材用量为388kg/m3,用水量为120kg/m3。
3.5设计配合比采用矿物掺合料20%代替水泥用量,粗骨料采用5-10mm和5-20mm碎石双掺计算配合比为:
碎石1碎石2水泥矿粉。
120324129431078年。
3.6混凝土试拌后干硬,包裹性差,胶材附着力差。调整为。
碎石1碎石2水泥矿粉。
122324129430576。
4试配
取水胶比增减0.05,搅拌物20升,目视观察搅拌物状态,留试块测量7天和28天的强度和孔隙率。
测试数据、编号2配合比技术指标和搅拌状态,符合工程技术要求,选择编号2配合比为生产配合比。
搅拌和运输。
无砂透水混凝土生产系统采用湖北精工双卧轴强制搅拌机组,有效搅拌容积3000升,实际生产采用每盘2000升材料。