CN112613713A - 基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,该方法为:基于体积法和设计孔隙率,得到集料用量和设计胶浆体积;通过水泥胶浆实测密度得到设计胶浆用量,进而计算出设计浆集比;通过水泥胶浆对集料的裹覆性能测试,得到最大浆集比;对比设计浆集比和最大浆集比,可确定透水混凝土的实际胶浆用量,从而对透水混凝土设计过程中的离析、裹覆不均、孔隙离散性进行控制。最后,基于实际胶浆用量和水泥胶浆组成,得到透水混凝土配合比参数。与现有技术相比,本发明方法操作简便,实用性强,能够很好解决透水混凝土水泥胶浆的裹覆性问题,也能够设计出满足设计连通孔隙率和一定强度特性的透水混凝土。

Description

基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法
技术领域
本发明属于透水水泥混凝土设计技术领域,涉及一种基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法。
背景技术
现代城市化进程中广泛存在水循环受阻、水体污染、热岛效应、噪声污染等问题,“海绵城市”建设方案的提出特别是透水铺装的推广应用,对于上述难题提供了良好的解决方案。透水水泥混凝土是由集料、水泥、水、外加剂及改性剂等材料复合而成的具有10%~30%孔隙率且具备一定透水能力的多孔隙混凝土。基于透水混凝土丰富的空隙结构,其透水、净水、降温、降噪等环境功能得以实现。
透水混凝土的配合比设计一般参照普通混凝土的体积法进行,不同的是胶凝材料用量相对较少,仅由裹覆在集料表面的薄薄一层组成,由此产生具备一定功能的空隙结构。现有技术规程和标准中均基于设计孔隙率、胶凝材料合成密度、水胶比等因素来确定胶凝材料用量,不仅需要知晓各材料的密度,还需经过繁琐的计算过程。一些研究采用集料表面裹覆厚度的设计方法,缺点在于将集料假设为球体结构,忽略了集料体积结构的差异性和表面丰富的纹理结构。同时,由于新拌透水混凝土属于干硬性混凝土,其工作性能不能通过常规的方法进行测试,现有技术规程和标准中均需对透水混凝土进行多次试配才能最终确定,过程繁琐,且仅通过观察法确定工作状态,评价指标不明确。
由此可见,目前透水混凝土的配合比设计方法仍不完善,或具有一定的主观性,或过程较为繁琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,通过水泥胶浆实测密度以及通过网筛法测定水泥胶浆的裹覆性能,对比设计浆集比和最大浆集比,对透水混凝土的实际连通孔隙率与设计孔隙率进行判断,从而实现对新拌透水混凝土配合比的快速及优化设计。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,该方法为:基于体积法和设计孔隙率,得到集料用量和设计胶浆体积;通过水泥胶浆实测密度得到设计胶浆用量,进而计算出设计浆集比;通过水泥胶浆对集料的裹覆性能测试,得到最大浆集比;对比设计浆集比和最大浆集比,可确定透水混凝土的实际胶浆用量,从而对透水混凝土设计过程中的离析、裹覆不均、孔隙离散性进行控制。最后,基于实际胶浆用量和水泥胶浆组成,得到透水混凝土配合比参数。
具体包括以下步骤:
1)参照《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135,根据集料紧密堆积密度ρg0和集料用量修正系数α,确定每立方米透水混凝土集料用量mg;基于集料用量mg、集料表观密度ρg和设计孔隙率Vair,计算胶浆体积VB
mg=α·ρg0
Figure BDA0002840099640000021
2)配制一定水泥用量(mC)、辅助胶凝材料用量(mSCM)、水用量(mW)、外加剂(mAD)和改性剂用量(mM)的水泥胶浆,室温条件下,测定一定体积下水泥胶浆的质量,确定胶浆密度ρB。计算设计胶浆用量MB和设计浆集比RB/A
MB=VB·ρB
Figure BDA0002840099640000022
3)称取30~100g集料m1,加入集料质量2倍的新拌水泥胶浆,将二者拌合均匀。立即将拌合物放入比最小粒径集料小一号的方孔筛中,任胶浆从方孔筛中自由流出(未振)或在振动条件下流出(振实)。用镊子将裹覆有水泥胶浆的集料取出并立即称量新拌混合料的质量m2。计算集料表面裹覆的最大浆集比RB/Amax
Figure BDA0002840099640000023
4)对比设计浆集比RB/A和最大浆集比RB/Amax,判断透水混凝土设计孔隙率与胶浆用量的关系,根据下述几种情况决定实际胶浆用量M:
若RB/A=RB/Amax,则说明此时的配合比既能满足透水混凝土设计孔隙率的要求,也能使新拌透水混凝土的工作性能良好,不会产生离析和难以拌合的现象。此时,实际胶浆用量应采用设计胶浆用量MB
若RB/A<RB/Amax,则说明对于透水混凝土而言该设计孔隙率可达到,且实际胶浆用量应采用设计胶浆用量MB。而当RB/A<<RB/Amax,虽然能够达到设计孔隙率要求,此时新拌透水混凝土的工作性能较差,拌合较为困难。应通过增大水胶比或增加减水剂用量或减少增稠剂用量来增加水泥胶浆的流动性,降低RB/Amax使其与RB/A接近。
若RB/A>RB/Amax,则说明对于透水混凝土而言该设计孔隙率不可达到,若实际胶浆用量采用设计胶浆用量MB,将产生离析现象。此时应调整水泥胶浆的流动性或改变设计孔隙率,前者通过降低水胶比或降低减水剂掺量或增加增稠剂掺量等方法,使RB/Amax与RB/A接近;后者可采用最大浆集比RB/Amax计算实际胶浆用量M,重新调整设计孔隙率Vair':
M=RB/Amax·mg
Figure BDA0002840099640000031
5)通过上述步骤,得到设计孔隙率Vair下每立方米透水混凝土的集料用量mg和实际胶浆用量M。根据实际胶浆用量M和水泥胶浆的组成,可得水泥用量MC、辅助胶凝材料用量MSCM、拌合用水量MW、外加剂用量MAD和改性剂用量MM等参数,即得到透水混凝土的配合比参数:
Figure BDA0002840099640000032
进一步地,步骤1)中,集料粒径为2.36~4.75mm或4.75~9.5mm或9.5~13.2mm的单一级配或其中两者或三者混合的级配类型,集料的表观密度和紧密堆积密度应根据按比例混合后的混合集料进行测试;集料用量修正系数一般取0.98;设计孔隙率范围一般为10%~30%。
进一步地,步骤2)中,水泥为主要成分为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙的硅酸盐类别的水泥。辅助胶凝材料为硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、钢渣等活性材料和石灰石粉、沸石粉等非活性材料或为多种复合掺合料。外加剂包括减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、增稠剂、防冻剂等一种或多种外加剂类别。改性剂包括聚合物乳液、乳胶粉、树脂、单体等一种或多种材料。上述材料的用量通过工作性能要求配制,其中必须包含水泥与水,其他材料可选择性添加,拌合后通过跳桌法测试的胶浆流动度在180mm以上。
进一步地,步骤3)中,集料与步骤1)中确定的集料粒径和级配相同,新拌水泥胶浆与步骤2)中胶浆一致。方孔筛的孔径为1.18mm或2.36mm或4.75mm。振动条件包括使用振动台或平板振动器,振动时间为10~30s。
进一步地,步骤4)中,RB/A<<RB/Amax指RB/Amax大于2.5RB/A以上。优选地,当RB/Amax介于0.65RB/A~2.0RB/A之间时,新拌透水混凝土的工作性能良好,浆集比过低会导致底部离析严重,过高会造成流动性差和裹覆不均。
本发明提出了一种基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,通过将水泥胶浆看作裹覆在集料表面的涂层,对配合比设计进行优化。本方法操作简便,实用性强,能够很好解决透水混凝土水泥胶浆的裹覆性问题,也能够设计出满足设计连通孔隙率和一定强度特性的透水混凝土。由于透水混凝土的强度性能与孔隙率具有一定相关性,因而优化孔隙率设计方法对于透水混凝土的强度设计亦具备一定指导性。
与现有技术相比,本发明具有以下特点:
1)本发明从水泥浆体的性能设计出发,提出了简单易操作的透水混凝土配合比设计方法,具有重要的理论意义和应用价值;
2)通过实测水泥胶浆密度代替现有技术标准中的胶凝材料合成密度、水胶比等指标,简化了计算过程,并且实测密度更接近真实透水混凝土中胶浆的状态,包含了水泥胶浆内部部分微小孔隙,使设计达到的目标孔隙率更加接近连通空隙结构;
3)通过网筛法对水泥胶浆在集料表面的裹覆性能进行了评价,采用较少的材料评价了新拌透水混凝土的工作性能,并提出了最大浆集比的指标;
4)通过对比设计浆集比和最大浆集比,可评价透水混凝土的实际孔隙率是否偏离设计孔隙率或是否会产生离析、拌合困难等不良现象,并通过改变水泥浆体的性能设计或改变设计孔隙率的方法,达到优化透水混凝土配合比设计的目的。
附图说明
图1、图2、图3为实施例中通过网筛法对不同水灰比、不同集料粒径下的最大浆集比进行测试的结果,其中,图1粒径为2.36~4.75mm,图2粒径为4.75~9.5mm,图3粒径为9.5~13.2mm;
图4为实施例1-3中不同配合比下透水混凝土试件底面照片,其中,(a)为实施例1,(b)为实施例2,(c)为实施例3。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下述实施例中:
1、原材料:
集料:2.36~4.75mm、4.75~9.5mm、9.5~13.2mm的单一粒径玄武岩碎石,表观密度分别为2.860g/cm3,2.930g/cm3,2.947g/cm3,堆积密度分别为1.610g/cm3,1.700g/cm3,1.731g/cm3。P·O 42.5普通硅酸盐水泥(C),自来水(W),硅灰(SF),乳胶粉(L),减水剂(WR),早强剂(E)。
2、素透水混凝土配合比设计:
根据理论分析和文献调研,设定透水混凝土目标孔隙率Vair范围为0~30%,水灰比范围为0.26~0.40,集料为2.36~4.75mm或4.75~9.5mm或9.5~13.2mm的单一粒径玄武岩碎石。参照《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T 135,分别计算每立方米透水混凝土三种单一粒径集料的用量和胶浆体积范围,如表1所示。
表1不同粒径集料用量及胶浆体积范围
Figure BDA0002840099640000051
实测素水泥净浆在水灰比为0.26~0.40时的密度,计算设计胶浆体积VB下的设计胶浆用量和设计浆集比。通过网筛法对不同水灰比、不同集料粒径下的最大浆集比进行测试,结果如图1、图2、图3所示。以设计浆集比等于最大浆集比为评价指标,可以得出未振动条件下,对于2.36~4.75mm和4.75~9.5mm粒径的集料,其设计浆集比均大于最大浆集比,因此可满足任意设计孔隙率;而对于9.5~13.2mm未振动条件以及振动条件下的3种单一粒径集料而言,其满足的最佳设计孔隙率或范围如表2所示。在最佳设计孔隙率或范围内,透水混凝土的实际浆集比可取设计浆集比,其他低于该范围的孔隙率不可达到,否则将会产生离析现象。
表2不同粒径集料在不同水灰比下的最佳设计孔隙率或范围
Figure BDA0002840099640000061
通过集料用量、实际浆集比以及水灰比三个参数,即可得到水泥用量和水用量,即透水混凝土在目标孔隙率下的配合比。
实施例1:
基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配合比设计方法,具体过程如下:
1)采用4.75~9.5mm单一粒径集料,紧密堆积密度ρg0=1.700g/cm3,集料用量修正系数α=0.98,每立方米透水混凝土集料用量为:
mg=α·ρg0=0.98×1.700g/cm3×1m3=1666.0kg
集料表观密度ρg=2.930g/cm3,设计孔隙率Vair=15%,胶浆体积VB为:
Figure BDA0002840099640000062
2)配制水灰比为0.32的素水泥净浆,水泥用量mC=800g,用水量为mW=256g。测定其胶浆密度为ρB=2.0346g/cm3。计算设计胶浆用量MB和设计浆集比RB/A
MB=VB·ρB=0.2814m3×2.0346g/cm3=572.5kg
Figure BDA0002840099640000063
3)称取质量为m1集料两份,m1(未振)=30.4g,m1(振实)=30.3g,各加入60g的新拌水泥胶浆,将二者拌合均匀。立即将拌合物放入2.36mm的方孔筛中,任胶浆从方孔筛中30s内自由流出(未振)或在振动10s下流出(振实)。用镊子将裹覆有水泥胶浆的集料取出并立即称量新拌混合料的质量m2,m2(未振)=55.2g,m2(振实)=52.7g。计算集料表面裹覆的最大浆集比RB/Amax
Figure BDA0002840099640000071
Figure BDA0002840099640000072
4)对比设计浆集比RB/A和最大浆集比RB/Amax,可知未振和振实状态下均存在RB/A<RB/Amax的情况,因此设计孔隙率可达到,且实际胶浆用量应采用设计胶浆用量MB,即572.5kg。
5)根据水泥胶浆各组分用量可得出每立方米透水混凝土水泥用量MC和拌合用水量MW
Figure BDA0002840099640000073
Figure BDA0002840099640000074
即得透水混凝土配合比:设计孔隙率15%,集料用量1666.0kg/m3,胶浆用量572.5kg/m3,水泥用量433.7kg/m3,水用量138.8kg/m3
实施例2:
基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配合比设计方法,具体过程如下:
1)同实施例1。
2)配制水泥净浆,水泥用量mC=752g,硅灰用量mSF=48g,乳胶粉用量mL=8g,早强剂用量mE=8g,用水量为mW=256g。测定其胶浆密度为ρB=2.0907g/cm3。计算设计胶浆用量MB和设计浆集比RB/A
MB=VB·ρB=0.2814m3×2.0907g/cm3=588.3kg
Figure BDA0002840099640000075
3)称取质量为m1集料两份,m1(未振)=30.0g,m1(振实)=30.4g,各加入60g的新拌水泥胶浆,将二者拌合均匀。立即将拌合物放入2.36mm的方孔筛中,任胶浆从方孔筛中30s内自由流出(未振)或在振动10s下流出(振实)。用镊子将裹覆有水泥胶浆的集料取出并立即称量新拌混合料的质量m2,m2(未振)=56.0g,m2(振实)=57.4g。计算集料表面裹覆的最大浆集比RB/Amax
Figure BDA0002840099640000076
Figure BDA0002840099640000077
4)对比设计浆集比RB/A和最大浆集比RB/Amax,可知未振实和振实状态下均存在RB/A<RB/Amax的情况,因此设计孔隙率可达到,且实际胶浆用量应采用设计胶浆用量MB,即588.3kg。
5)根据水泥胶浆各组分用量可得出每立方米透水混凝土水泥用量MC、硅灰用量MSF、乳胶粉用量ML、早强剂用量ME、拌合用水量MW
Figure BDA0002840099640000081
Figure BDA0002840099640000082
Figure BDA0002840099640000083
Figure BDA0002840099640000084
Figure BDA0002840099640000085
即得透水混凝土配合比:设计孔隙率15%,集料用量1666.0kg/m3,胶浆用量588.3kg/m3,水泥用量412.7kg/m3,硅灰用量26.3kg/m3、乳胶粉用量4.4kg/m3、早强剂用量4.4kg/m3、水用量140.5kg/m3
实施例3:
基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配合比设计方法,具体过程如下:
1)同实施例1。
2)配制水泥净浆,水泥用量mC=752g,硅灰用量mSF=48g,乳胶粉用量mL=8g,早强剂用量mE=8g,减水剂用量0.64g,用水量为mW=256g。测定其胶浆密度为ρB=2.0234g/cm3。计算设计胶浆用量MB和设计浆集比RB/A
MB=VB·ρB=0.2814m3×2.0234g/cm3=569.4kg
Figure BDA0002840099640000086
3)称取质量为m1集料两份,m1(未振)=30.1g,m1(振实)=30.2g,各加入60g的新拌水泥胶浆,将二者拌合均匀。立即将拌合物放入2.36mm的方孔筛中,任胶浆从方孔筛中30s内自由流出(未振)或在振动10s下流出(振实)。用镊子将裹覆有水泥胶浆的集料取出并立即称量新拌混合料的质量m2,m2(未振)=50.0g,m2(振实)=37.0g。计算集料表面裹覆的最大浆集比RB/Amax
Figure BDA0002840099640000087
Figure BDA0002840099640000091
4)对比设计浆集比RB/A和最大浆集比RB/Amax,可知未振实状态下存在RB/A<RB/Amax,振实状况下RB/A>RB/Amax的情况,因此未振实状态设计孔隙率可达到,振实状态下不可达到。振实状态下若不调整设计孔隙率,仍按设计胶浆用量(MB为569.4kg)进行后续设计,将产生离析现象。
5)根据水泥胶浆各组分用量可得出每立方米透水混凝土水泥用量MC、硅灰用量MSF、乳胶粉用量ML、早强剂用量ME、减水剂用量MWR、拌合用水量MW
Figure BDA0002840099640000092
Figure BDA0002840099640000093
Figure BDA0002840099640000094
Figure BDA0002840099640000095
Figure BDA0002840099640000096
Figure BDA0002840099640000097
即得透水混凝土配合比:设计孔隙率15%,集料用量1666.0kg/m3,胶浆用量569.4kg/m3,水泥用量399.2kg/m3,硅灰用量25.5kg/m3、乳胶粉用量4.2kg/m3、早强剂用量4.2kg/m3、减水剂用量0.34kg/m3、水用量135.9kg/m3
按照上述实施例1-3得到的配合比进行透水混凝土试件的拌制,采用水泥裹石法进行拌合。成型100×100×100(mm)的立方体试件和100×100×400(mm)的长方体试件,成型时将拌合料分三次加入模具中,每层用捣棒插捣25次/平方分米,最后采用平板振动器振动10s将表面振平。成型后用湿布裹覆置于室温1天,脱模后仍用湿布裹覆,每天定期洒水养护至龄期。参照GB/T 50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》对透水混凝土的力学性能进行测试,采用水中重法对连通孔隙率进行测试,采用变水头法对透水系数进行测试。结果如表3所示。
表3不同配合比透水混凝土的性能
Figure BDA0002840099640000098
Figure BDA0002840099640000101
由试验结果可知,实施例1-3的实测连通孔隙率均达到15%,与设计孔隙率相差较小,然而实施例3的透水系数却明显低于前两例。这是由于实施例3的设计浆集比大于最大浆集比,透水混凝土试件底部产生离析,堵塞部分孔隙,造成透水系数的降低。试件底部照片如附图4所示。
实施例4:
基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,包括以下步骤:
1)根据集料紧密堆积密度ρg0和集料用量修正系数α,确定每立方米透水混凝土集料用量mg;基于集料用量mg、集料表观密度ρg和设计孔隙率Vair,计算胶浆体积VB
集料用量mg的计算公式如下:
mg=α·ρg0
胶浆体积VB的计算公式如下:
Figure BDA0002840099640000102
2)配制包含水泥和水的水泥胶浆,并确定室温条件下的胶浆密度ρB,计算设计胶浆用量MB和设计浆集比RB/A
设计胶浆用量MB的计算公式如下:
MB=VB·ρB
设计浆集比RB/A的计算公式如下:
Figure BDA0002840099640000103
3)将质量为m1的集料与质量为2m1的水泥胶浆拌合均匀,并将拌合物放入孔径比集料粒径小的筛网中,使胶浆从筛网中流出,之后将裹覆有水泥胶浆的集料取出并称量新拌混合料的质量m2,计算集料表面裹覆的最大浆集比RB/Amax
最大浆集比RB/Amax的计算公式如下:
Figure BDA0002840099640000104
4)对比设计浆集比RB/A和最大浆集比RB/Amax,根据下述情况确定实际胶浆用量M:
若RB/A≤RB/Amax,则实际胶浆用量M选为设计胶浆用量MB
若RB/A>RB/Amax,则需提高最大浆集比RB/Amax或改变设计孔隙率,实际胶浆用量M选为调整后的设计胶浆用量MB
5)根据实际胶浆用量M和水泥胶浆的组成,计算得到透水混凝土胶浆中各组分的配比。
步骤1)中,集料的粒径为2.36~4.75mm、4.75~9.5mm或9.5~13.2mm中的一种或两种以上混合级配。集料用量修正系数α为0.98,设计孔隙率Vair为10%~30%。
步骤2)中,水泥为硅酸盐水泥;拌合后的水泥胶浆通过跳桌法测试,胶浆流动度在180mm以上。
步骤3)中,将拌合物放入孔径比集料粒径小的筛网中,使胶浆从筛网中自由流出或在振动条件下流出;振动条件包括使用振动台或平板振动器,振动时间为10~30s。筛网的孔径为1.18mm、2.36mm或4.75mm。
步骤4)中,若RB/Amax>2.5RB/A,通过增大水胶比、增加减水剂用量或减少增稠剂用量来增加水泥胶浆的流动性,降低RB/Amax
提高最大浆集比RB/Amax的方法为:降低水胶比、降低减水剂掺量或增加增稠剂掺量;改变设计孔隙率的方法为:根据最大浆集比RB/Amax计算实际胶浆用量M,重新调整设计孔隙率Vair',计算公式如下:
M=RB/Amax·mg
Figure BDA0002840099640000111
实施例5:
本实施例中,步骤2)中,水泥胶浆中还加入辅助胶凝材料、外加剂或改性剂中的一种或更多种,辅助胶凝材料包括硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、钢渣、石灰石粉或沸石粉中的一种或更多种,外加剂包括减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、增稠剂或防冻剂中的一种或更多种,改性剂包括聚合物乳液、乳胶粉或树脂中的一种或更多种。其余同实施例4。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例,本领域技术人员根据本发明的揭示,不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)根据集料紧密堆积密度ρg0和集料用量修正系数α,确定每立方米透水混凝土集料用量mg;基于集料用量mg、集料表观密度ρg和设计孔隙率Vair,计算胶浆体积VB
2)配制包含水泥和水的水泥胶浆,并确定室温条件下的胶浆密度ρB,计算设计胶浆用量MB和设计浆集比RB/A
3)将质量为m1的集料与质量为2m1的水泥胶浆拌合均匀,并将拌合物放入孔径比集料粒径小的筛网中,使胶浆从筛网中流出,之后将裹覆有水泥胶浆的集料取出并称量新拌混合料的质量m2,计算集料表面裹覆的最大浆集比RB/Amax
4)对比设计浆集比RB/A和最大浆集比RB/Amax,根据下述情况确定实际胶浆用量M:
若RB/A≤RB/Amax,则实际胶浆用量M选为设计胶浆用量MB
若RB/A>RB/Amax,则需提高最大浆集比RB/Amax或改变设计孔隙率,实际胶浆用量M选为调整后的设计胶浆用量MB
5)根据实际胶浆用量M和水泥胶浆的组成,计算得到透水混凝土胶浆中各组分的配比。
2.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤1)中,集料用量mg的计算公式如下:
mg=α·ρg0
胶浆体积VB的计算公式如下:
Figure FDA0002840099630000011
步骤2)中,设计胶浆用量MB的计算公式如下:
MB=VB·ρB
设计浆集比RB/A的计算公式如下:
Figure FDA0002840099630000012
步骤3)中,最大浆集比RB/Amax的计算公式如下:
Figure FDA0002840099630000013
3.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤1)中,所述的集料的粒径为2.36~4.75mm、4.75~9.5mm或9.5~13.2mm中的一种或两种以上混合级配。
4.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤1)中,所述的集料用量修正系数α为0.98,所述的设计孔隙率Vair为10%~30%。
5.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤2)中,水泥为硅酸盐水泥;拌合后的水泥胶浆通过跳桌法测试,胶浆流动度在180mm以上。
6.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤2)中,水泥胶浆中还加入辅助胶凝材料、外加剂或改性剂中的一种或更多种,所述的辅助胶凝材料包括硅灰、粉煤灰、粒化高炉矿渣、钢渣、石灰石粉或沸石粉中的一种或更多种,所述的外加剂包括减水剂、引气剂、早强剂、缓凝剂、增稠剂或防冻剂中的一种或更多种,所述的改性剂包括聚合物乳液、乳胶粉或树脂中的一种或更多种。
7.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤3)中,将拌合物放入孔径比集料粒径小的筛网中,使胶浆从筛网中自由流出或在振动条件下流出;振动条件包括使用振动台或平板振动器,振动时间为10~30s。
8.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤3)中,所述的筛网的孔径为1.18mm、2.36mm或4.75mm。
9.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤4)中,若RB/Amax>2.5RB/A,需通过增大水胶比、增加减水剂用量或减少增稠剂用量来增加水泥胶浆的流动性,降低RB/Amax
10.根据权利要求1所述的基于水泥胶浆密度及裹覆性能的透水混凝土配比设计方法,其特征在于,步骤4)中,提高最大浆集比RB/Amax的方法为:降低水胶比、降低减水剂掺量或增加增稠剂掺量;改变设计孔隙率的方法为:根据最大浆集比RB/Amax计算实际胶浆用量M,重新调整设计孔隙率Vair',计算公式如下:
M=RB/Amax·mg
Figure FDA0002840099630000021
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