透水水泥混凝土配合比设计方法1008.docx
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透水水泥混凝土配合比设计方法1008
透水混凝土配合比设计方法
3材料［]
3。
1原材料
3。
1。
1水泥应采用强度等级不低于42。
5级的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，质量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的要求.不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用.
3。
1。
2外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076的规定。
3.1。
3透水混凝土采用的增强料按表1.1选用。
表3.1增强材料的主要技术指标（待测定）
类别
成份
掺量范围（%）
强度增长率（％）
主要技术指标
掺量
强度增长
有机类
聚合物乳液
无机盐类
Na2CO3,Na2SO4，CaCl2
矿物材料
硅藻土
工业副产物
硅灰
超细矿渣粉
超细粉煤灰
3.1.4透水混凝土粗骨料
透水水泥混凝土采用的集料，必须使用质地坚硬、耐久、洁净、密实的碎石、卵石及陶粒，碎石的性能指标应符合一行国家标准《建筑用卵石、碎石》GB/T14685中的要求,并符合表3。
1.4规定。
表3。
2粗骨料的性能指标
混凝土用途
粗骨料种类
料径（mm）
含泥量（按质量计）（%）
针片状颗粒含量（按质量计）（%）
压碎值（％）
表观密度（kg/m3）
堆积密度（kg/m3）
植生
碎石/卵石
20~31。
5
＜1。
0
＜15.0
＜15。
0
＞2500
＞1350
陶粒
10～31。
5
＜1.0
＜15。
0
＞800
路面
碎石/卵石
5～10
＜1.0
＜15.0
＜15.0
＞2500
＞1350
路基
碎石/卵石
10～31.5
＜1。
0
＜15。
0
＜15.0
＞2500
＞1350
3。
1.5细骨料
常用建筑材料参考性能
材料
密度（kg/m3）
表观密度（kg/m3）
堆积密度（kg/m3）
孔隙率（％）
水泥
2900－3100
1350
－
粉煤灰
2200
1300
矿渣粉
2900
1100
微硅灰
碎石
2670
1500
1。
2％
砂
2650
-
1450
-
钢纤维
7854
－
－
聚丙烯纤维
PVA纤维
水
1000
—
-
—
减水剂
1100
-
-
—
3。
2透水混凝土
3.2.1植生透水混凝土性能符合发下表
3.2.2路面透水混凝土符合表3.2。
2规定
表3。
2。
2路用透水混凝土的性能
项目
要求
耐磨性（磨坑长度），mm
≤30
透水系数,mm／s
≥0。
5
抗冻性,%
25次冻融循环后抗压强度损失率
≤20
25次冻融循环后质量损失率
≤5
连续孔隙率，%
≥10
强度等级
C20
C30
抗压强度（28d）,MPa
≥20.0
≥30.0
弯拉强度（28d）,MPa
≥2.5
≥3.5
3。
3透水水泥混凝土配合比
3.3.1透水水泥混凝土的配制强度，宜符合现行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的规定.强度怎么计算？
3.3.2透水水泥混凝土的配合比设计应符合本规程表3。
2。
1中的性能要求.
3.3.3透水水泥混凝土配合比设计步骤宜符合一列规定：
1单位体积粗骨料用量应按下式计算确定：
3.3.3—1
式中mg—1m3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg,取值1300kg～1500kg；
-粗骨料紧密堆积密度，kg/m3；
α—粗骨料用量修正系数,取0.98。
2胶结料浆体体积
①当无砂时，胶结浆体体积按下式计算确定:
3.3.3—2
3.3.3-3
式中Vp-1m3透水水泥混凝土中胶结料浆体体积（水、砂与胶凝材料的混合物的浆体体积）,m3；
νg—粗骨料紧密堆积空隙率，％;
ρg—粗骨料表观密度，kg/m3;
Rvoid-设计孔隙率，%，可选10％、15％、20%、25％、30％。
②当有砂时，胶结料体积按下式计算确定：
3.3.3—4
3。
3。
3-5
3.3。
3-6
式中Vs—1m3透水水泥混凝土中砂的体积，m3；
ρs-砂的表观密度,kg/m3；
ms—砂的质量,kg;
βs-砂率，在8％~15%范围内选定;
Rvoid-设计孔隙率，%,可选10％~20%（路用透水砼）、20%~30%（植生透水砼）.
3水胶比RW/B应经试验确定,水胶比选择控制范围为0.25~0。
35（0。
33）.
4单位体积水泥用量应按下式确定：
3.3.3-7
3。
3。
3-8
3.3.3—9
3。
3。
3—10
式中mb—1m3透水水泥混凝土中胶凝材料（水泥+掺合料）质量,kg/m3，植生混凝土约150～250kg，路基或路面透水混凝土约300kg～450kg；
mc-1m3透水水泥混凝土中水泥质量，kg；
mf—1m3透水水泥混凝土中掺合料质量,kg；
mw—1m3透水水泥混凝土中水的质量,kg;
βf—矿物掺合料的取代率，％，取胶凝材料质量的10%~30％选定;
RW/B—水胶比，0.25~0。
35（0。
33）范围内选定；
ρP-透水水泥混凝土中胶结料浆体密度（水、砂与胶凝材料的混合物的浆体密度），需试验测定,kg/m3;
表2不同原材料组成时浆体密度参考值（kg/m3）
材料比例
水胶比
水泥
粉煤灰
矿渣粉
硅灰
密度（kg/m3）
减水剂掺量（％）
跳桌流动度（mm）
0.25
100
0
0.25
90
10
0.25
80
20
0。
25
70
30
0.25
90
10
0。
25
80
20
0.25
70
30
0。
25
85
10
5
0.25
75
20
5
0.25
65
30
5
0.25
80
10
10
0.25
70
20
10
0。
25
60
30
10
0。
27
100
0
0。
27
90
10
0.27
80
20
0.27
70
30
0。
27
90
10
0.27
80
20
0.27
70
30
0。
27
85
10
5
0.27
75
20
5
0。
27
65
30
5
0。
27
80
10
10
0.27
70
20
10
0。
27
60
30
10
0。
30
100
0
0。
30
90
10
0。
30
80
20
0。
30
70
30
0.30
90
10
0.30
80
20
0.30
70
30
0。
30
85
10
5
0。
30
75
20
5
0.30
65
30
5
0.30
80
10
10
0.30
70
20
10
0.30
60
30
10
0.33
100
0
0.33
90
10
0.33
80
20
0.33
70
30
0。
33
90
10
0。
33
80
20
0。
33
70
30
0。
33
85
10
5
0。
33
75
20
5
0。
33
65
30
5
0。
33
80
10
10
0.33
70
20
10
0.33
60
30
10
5单位体积用水量按下式确定：
3。
3.3-11
式中mw—1m3透水水泥混凝土中水的质量，kg。
6外加剂用量应按下式确定：
3。
3.3-12
式中ma-每立方米透水水泥混凝土中外加剂用量，kg；
Ra-外加剂的掺量，%.
4理论体积法计算透水混凝土配比[]
4.1。
1单位体积法按下式计算
4。
1—1
式中mc、mf、mw、ms、mg—1m3透水水泥混凝土中水泥、掺合料、水、砂、石的质量,kg；
Rvoid—设计孔隙率,%,可选10%～20%（路用透水砼）、20%～30%（植生透水砼）。
ρc、ρf、ρw、ρP、ρs—水泥、掺合料、水、砂的表观密度，kg/m3；
ρg、ρg`—石的表观密度、堆积密度，kg/m3；
Vg—1m3透水水泥混凝土中石的体积，m3；
采用无砂透水混凝土时，
为零；当采用有砂透水混凝土时，砂率一般在8％～15％范围内选定，水胶比一般在0。
25～0。
35（0.33）内选定.
1m3水泥、砂、石等原材料按式（3.3.3-1）至式（3。
3.3—10）计算得到，具体参照例题
例题1设计无砂植生透水混凝土配比，设计孔隙率20％,粉煤灰掺量20%，原材料种类及性能如下:
42.5级普通硅酸盐水泥，表观密度为3000kg/m3；Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2250kg/m3；石灰岩碎石：
5～31.5mm,级配合格，表观密度2700kg/m3，堆积密度1500kg/m3;外加剂为聚羧酸类高性能减水剂（液体），含固量为25%。
试求：
填充法计算：
解：
1单位体积粗骨料质量，取粗骨料堆积密度由公式（3。
3.3－1）可得:
＝0。
98×1500=1470kg
2胶结料体积，由公式（3.3.3－2）及式（3。
3。
3－3）
＝1－0.98×（1-νg）—1×20％=0.26m3
=（1-1500/2700）×100％=44。
4％
3为提高强度，水胶比选0.25
4单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3,由按式（3.3.3－7）、式（3.3。
3－8）、式（3.3。
3－9）、式（3.3.3－10）确定：
胶凝材料质量:
粉煤灰质量：
mf=mb×20％=374×20％=75kg
水泥质量：
=374—75=299kg
用水量：
＝374×0.25＝94kg
5外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%，则式（3。
3.3－10）可得：
＝374×0。
2％＝0.75kg
由计算结果，得到配合比各材料质量为水泥:
粉煤灰：
石：
水：
外加剂＝299：
75：
1470:
94:
0。
75
单位体积法计算:
由于无砂，故
=0；设计孔隙率Pvoid=20%；取水胶比W/B=mw/mb=0。
25；粉煤灰掺量20%，则由式（4.1）：
由式（3。
3。
3—1）可得1m3透水混凝土石质量:
＝0。
98×1500=1470kg
石的体积为：
m3
设定水胶比W/B=mw/mb=0。
25,由式（3.3。
3-10）可得用水量：
＝（mc+mf）×0.25
由上，并取水泥、粉煤灰、水的表观密度分别为3000kg/m3、2250kg/m3、1000kg/m3，代入式（4.1）：
由于粉煤灰掺量20%,由式（3。
3.3-8）：
由上式得到:
，代入式（4。
1）,可得：
得到粉煤灰质理mf＝86kg;
水泥质量mc=4mf=86×4=343kg
水质量
=（mc+mf）×0。
25=107kg
粗骨料质量1470kg
外加剂质量
＝（mc+mf）×0。
2％＝（86+343）×0。
2%=0。
86kg
由计算结果，得到配合比各材料质量为水泥：
粉煤灰：
石:
水：
外加剂＝343：
86:
1470：
107：
0。
86
例题2设计有砂植生透水混凝土配比，设计孔隙率20％，粉煤灰掺量20%，取砂率βs=10％，材料种类及性能如下：
42.5级普通硅酸盐水泥，表观密度为3000kg/m3；Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2250kg/m3;中砂，级配合格，表观密度2650kg/m3；石灰岩碎石:
5～31.5mm，级配合格，表观密度2700kg/m3，堆积密度1500kg/m3；外加剂为聚羧酸类高性能减水剂（液体）,含固量为25%。
试求:
填充法计算：
解：
1单位体积粗骨料质量，取粗骨料堆积密度由公式（3.3。
3－1）可得:
＝0.98×1500=1470kg
2有砂时，胶结料体积
由砂率βs=10%,粗骨料质量mg=1470kg，由式（3.3。
3－6）可求得砂质量ms:
ms=163kg
砂表观密度2650kg/m3，由式（3.3。
3－5）可求得砂体积：
＝163/2650=0.062m3
由式（3。
3。
3－4），胶结料体积：
=1－0.98×1500/2700－1×20%－0.062
＝0。
194m3
4单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（3.3.3－7）、式（3.3.3－8）、式（3。
3.3－9）确定:
胶凝材料质量:
粉煤灰质量：
mf=mb×20%=276×20％=55kg
水泥质量:
=276-55=221kg
用水量:
＝276×0.25＝69kg
5外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%,则式（3.3.3－10）可得:
＝276×0。
2％＝0.55kg
由计算结果,得到配合比各材料质量为水泥：
粉煤灰：
砂：
石：
水：
外加剂＝221：
55：
163:
1470：
69：
0。
55
单位体积法计算：
设计孔隙率Pvoid=20%;取砂率βs=10％;取水胶比W/B=mw/mb=0。
25；粉煤灰掺量20％，则由式（4。
1）:
1m3体积粗骨料质量，取粗骨料堆积密度由公式（3。
3。
3－1）可得:
＝0.98×1500=1470kg
石体积
m3
由式（3。
3。
3—6）：
，得砂质量：
ms=163kg
砂的体积：
由于粉煤灰掺量20％，由式（3.3。
3—8）:
由上式得到：
，代入式（4。
1），可得：
粉煤灰质量mf=65kg，
水泥质量mc=4mf=65×4=262kg
水质量
=（mc+mf）×0.25=82kg
外加剂质量
＝（mc+mf）×0。
2％＝（65+262）×0。
2%=0.65kg
由计算结果,得到配合比各材料质量为水泥：
粉煤灰：
砂:
石：
水：
外加剂＝262:
65：
163：
1470:
82:
0.65
参考文献
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