2 高透水混凝土配合比設(shè)計(jì)原則
高透水混凝土的配合比設(shè)計(jì)的原則是根據(jù)選用材料的性能,在確保透水性能的情況下,盡可能地提高混凝土的強(qiáng)度。高透水性混凝土的配制首先是滿(mǎn)足透水性能,失去透水性能這一條件,也就失去了高透水性的本身的意義。因此,高透水性混凝土配合比的設(shè)計(jì),不能象普通混凝土那樣僅以滿(mǎn)足強(qiáng)度為首要條件的配制。透水性的好壞主要以孔隙率來(lái)反映,所以,孔隙率和強(qiáng)度是高透水性混凝土配合比設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)[5-6]。下面,闡述采用試配的方法確定高透水性混凝土的配合比的設(shè)計(jì)優(yōu)化步驟。
2. 1 計(jì)算高透水混凝土的試配強(qiáng)度
根據(jù)fm = 1. 15fc,計(jì)算高透水混凝土的試配強(qiáng)度。
式中fm為高透水混凝土的試配強(qiáng)度; fc為高透水混凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
2. 2 骨料的用量
采用骨料緊密堆積密度來(lái)確定。
2. 3 水泥用量
根據(jù)文獻(xiàn)[7]經(jīng)驗(yàn)公式: C = 69. 36 + 784. 93fm /fh來(lái)計(jì)算。
式中C 為每m3 混凝土中的水泥用量( kg) ; fh為水泥活性,取1. 13 倍水泥強(qiáng)度。
2. 4 合理水灰比確定
水灰比的大小將影響著高透水混凝土的強(qiáng)度和透水性能,當(dāng)水灰比較大時(shí),會(huì)產(chǎn)生漿液,在重力作用下,漿液將會(huì)向下流動(dòng),填充底部孔隙,影響透水性能; 當(dāng)水灰比過(guò)小時(shí),水泥強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮,影響高透水混凝土的強(qiáng)度。在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,筆者總結(jié)水灰比的確定原則是,在攪拌均勻的情況下,確保水泥漿液包裹在骨料表面,而不產(chǎn)生漿液流動(dòng)為原則。用肉眼觀(guān)察骨料表面漿液晶瑩剔透、粘結(jié)性好,用手輕握骨料聚團(tuán)狀而手面沒(méi)有稀漿析出。因此,水灰比的確定是在攪拌過(guò)程中逐漸增加用水量而得到的,當(dāng)一次用水量過(guò)大時(shí),出現(xiàn)漿液流動(dòng),必須重新試配。
2. 5 計(jì)算1 m3 各成分的重量
采用體積法計(jì)算,即根據(jù)高透水混凝土體積等于各成分體積之和,與普通混凝土區(qū)別是,各成分體積要包括孔隙的體積。
G/ρg+ C/ρc+ W/ρw+ p = 1
式中G,C,W———1 m3 混凝土中石子、水泥、水的質(zhì)量( kg) ;
ρw,ρc———水、水泥的密度( kg /m3 ) ;
ρg———石子的表觀(guān)密度( kg /m3 ) ;
p———高透水混凝土的孔隙率。
根據(jù)上式和上述比例計(jì)算出1 m3 各成分的數(shù)量。
2. 6 試配
通過(guò)上述步驟計(jì)算得到的配合比,是參照經(jīng)驗(yàn)公式和參數(shù)確定的初步材料用量,它同材料的實(shí)際情況存在一定的差異。因此,必須通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行配合比調(diào)整。進(jìn)行試拌時(shí),要觀(guān)察用水量,調(diào)整水灰比,按照前述原則,觀(guān)察拌合物含水量情況,若集料表面干燥、松散,水泥漿不能包裹集料,應(yīng)適當(dāng)增大水灰比; 若水泥漿含量過(guò)大,出現(xiàn)水泥漿下滴現(xiàn)象,應(yīng)適當(dāng)減小水灰比,直至保證水泥漿均勻包裹集料,用肉眼觀(guān)察骨料表面漿液晶瑩剔透、粘結(jié)性好,用手輕握骨料聚團(tuán)狀而手面沒(méi)有稀漿析出。
2. 7 測(cè)定抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù)
養(yǎng)護(hù)到一定齡期后,分別測(cè)定各試件的抗壓強(qiáng)度和透水系數(shù),并進(jìn)行對(duì)比分析。
3 高透水混凝土制作效果應(yīng)用
為了更明確地說(shuō)明水灰比對(duì)高透水混凝土的強(qiáng)度和透水性能影響,試驗(yàn)對(duì)比了各種水灰比下各組試件的強(qiáng)度和透水性。通過(guò)改變水灰比的大小,采用插搗擊實(shí)的方法成型,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù),測(cè)得28 d 抗壓強(qiáng)度及透水性能,見(jiàn)表2。