環(huán)保型無砂再生透水混凝土配合比設計

環(huán)保型無砂再生透水混凝土配合比設計

目前，無砂回收廣泛應用于土木工程施工中。這種混凝土經(jīng)過研制后,水泥漿膜的厚度能夠達到800um,水灰比可以達到0.31,抗壓強度大于20MPa,透水系數(shù)大于7,作為一種特殊的路面材料,能夠很好地達到快速排水、吸收噪音的目的。它對于改善城市雨水利用方式,提高城市生態(tài)環(huán)境的美化程度具有很好的促進作用。1水灰比的確定試驗的原材料使用了普通硅酸鹽水泥,粒級達到4.75~9.55mm,保險密度達到2643kg/m攪拌過程采用水泥包裹,將骨料與水加入到攪拌機中,加入水泥,進行拌和,形成了包裹著骨料表面的水泥漿殼,加入剩余的水之后,攪拌均勻,經(jīng)過投料順序和攪拌程序之后,骨料的表面形成了均勻的水泥漿層,使得混凝土具有很好的透水性和強度,然后均勻拌和混合料,裝入試膜中,分別測試孔隙率、抗壓強度和透水系數(shù)。確定水灰比時,人們要考慮混凝土的強度和透水性,對不同粒徑W/C和顆粒相同的骨料G進行水灰比的配比,如表1所示。水灰比如果過小,水泥漿會出現(xiàn)過稠的情況,水泥漿難以均勻包裹在粗骨料的表面,難以提高強度;水灰比如果過大,水泥漿過稀,則骨料顆粒表面C會發(fā)生空隙的堵塞,降低透水的能力,降低強度。人們一般根據(jù)經(jīng)驗判斷水灰比,觀察拌合物的外部特性。例如,水泥漿在水泥表面包裹均勻的前提下,表面顆粒有光澤,輕握能夠成團,則該水灰比W是最佳水灰比對于摻合料,人們一般利用粉煤灰、礦粉和外加劑等進行凈漿試驗,然后得到初步參數(shù),為了施工方便,參照資料,得到黏結強度、石子質量等調(diào)整后的配合比,如表2所示。成型工藝采用靜壓成型法,成型壓力保持在1.5MPa,在3min內(nèi)進行預壓力的穩(wěn)壓,采用標準的養(yǎng)護制度。如果單位面積上透水系數(shù)設定為一定數(shù)值,人們可以采用變水位的方法,以變水柱的高度下試件的豎向滲流速度來表示透水性能,采用成型面垂直的側面為透水面,透水儀的位置放置在非成型面的中間,對其他測試面中超過透水儀的尺寸面積進行抹漿處理,將透水儀和試件進行接縫密封,在透水儀中加入水后,表面有水流出,記錄水柱自然下降的刻度2環(huán)保無砂再生混凝土的配合比設計2.1水膠比和水泥漿流量比水膠比的大小既影響商品混凝土的強度,又影響其透水性。針對不同粒型粗集料采用不同的水膠比,以保證商品混凝土的強度及透水性。水膠比過小,造成水泥漿過稠,水泥漿難以均勻地包裹在粗集料表面,影響商品混凝土強度的增長;水膠比過大,水泥漿過稀,造成水泥漿從粗集料表面流下,影響粗集料之間的黏結,進而影響強度,同時水泥漿流淌下來會造成透水空隙部分或全部被填充,不利于透水性,也不利于商品混凝土強度的均勻性。根據(jù)以往經(jīng)驗,水膠比選取值介于0.25~0.40。2.2水膠比對整粒膠結劑密度的影響根據(jù)具體工程的需要,參考特種商品混凝土手冊,結合經(jīng)驗選擇的水膠比為0.25~0.40,若水膠比太小,水泥漿過稠,不能很均勻地包裹粗集料,水膠比過大,水泥漿稀,不利于強度的提高。在實驗室分別選用0.28、0.31、0.34三個水膠比進行試配,通過觀察商品混凝土表面狀態(tài)及28d強度,選取最優(yōu)水膠比,進而確定生產(chǎn)配比。2.3確定厚集材料的用量1m2.4確定水泥量的方法由于無砂商品混凝土不同于普通商品混凝土,其水泥量的確定是通過選定水膠比,通過試配及商品混凝土的感觀來確定的。選定一個水膠比分別用不同水泥用量來進行試配,觀察其狀態(tài)。2.5管井混凝土的養(yǎng)護通過選定的水膠比、確定的骨料及水泥量,進行試配,考慮外加劑的使用,改善商品混凝土的外觀,當出現(xiàn)粗集料表面水泥漿分布均勻,有光澤,拌合物試料保持容器形狀時,其效果最佳。由于無砂商品混凝土無細集料填充,振動成型會造成水泥漿下沉,水泥漿分布不均勻,透水性大大降低,強度離散性大。實驗室成型采用插搗成型工藝成型,分三層插搗,使其均勻密實。在自然條件下養(yǎng)護24h后脫模,置于標養(yǎng)室養(yǎng)護28d。水灰比的選擇,與混凝土的強度和透水性有很大的關系。無砂透水混凝土的水灰比,一般隨著水泥用量的增加而減少,波動范圍不斷增大,最終人們可以得到最佳的水灰比。水灰比的數(shù)值達到最佳之后,水泥漿難以均勻地包裹在所有骨料顆粒中,工作度較差,達不到適當?shù)拿軐嵍?。水灰比過小,混凝土不均勻,透水性也不好,強度難以達到工作要求隨著水泥漿梁的增加,混凝土的孔隙率降低,整體的結構趨于均勻,混凝土的透水系數(shù)不斷降低,強度提高。因此,水灰比的配合對于拌合物的和易性有著直接的影響3水灰比的確定組成材料給定的情況下,水灰比影響混凝土的流變性能、水泥漿凝聚結構以及其硬化后的密實度,對某種水泥就有一個最適宜的比值,過大或過小都會使強度等性能受到影響,因此水灰比的定義是拌制水泥漿、砂漿、混凝土時所用的水和水泥的重量之比,是決定混凝土強度、耐久性和其他物理力學性能的主要參數(shù)。3.1試驗結果分析無砂透水商品混凝土的抗壓強度主要與水灰比、水泥用量、孔隙率有關,從試驗結果看比普通商品混凝土偏低。水泥用量增加可使水化產(chǎn)物相應增長,從試驗的結果可以看出,對于同一粒徑的骨料,其較佳水灰比不同。對于同一種骨料粒徑來說,水泥用量越高,無砂透水商品混凝土的強度越高。水泥漿不能均勻地包裹在粗骨料表面,而在實際測量孔隙率時,無砂透水商品混凝土中的閉口孔隙無法測得。在一定范圍內(nèi),強度隨著水灰比減少而增大,僅為開口空隙及半開口空隙,無砂透水商品混凝土強度一般隨孔隙率的增加而增大,因干燥拌料不宜均勻,達不到適當密度,對強度的影響很大。3.2無砂透水商品混凝土配合比設計隨著水泥用量的增加,水灰比越大,漿體體積越大,水無砂透水商品混凝土的孔隙率就越小。目前,無砂透水商品混凝土的孔隙率仍無成熟的計算方法,關于無砂透水商品混凝土配合比設計,過多的水泥用量會填充到骨料間的孔隙中,因此其結構特征可以近似認為是同一粒級碎石,由碎石的緊密堆積密度確定。無砂透水商品混凝土的表觀體積由粗骨料堆積而成,孔隙率降低,強度提高。3.3孔隙結構的影響系數(shù)為了獲得必要的和易性,在無砂透水商品混凝土試塊中下部的水泥漿較多,孔隙率滲透系數(shù)隨著孔隙率的增大而增大,這是由于水泥水化產(chǎn)物所需要的結合水是一定的,主要受連通孔隙的影響。水灰比滲透系數(shù)隨著水灰比的增大而減少。水泥灰比變大,滲透系數(shù)隨之減少,導致有效孔隙率減少,因此在拌制無砂透水商品混凝土時應采用較大的水灰比。