高透水混凝土配合比設(shè)計(jì)優(yōu)化及其應(yīng)用(2)

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)，要觀察用水量，調(diào)整水灰比，按照前述原則，觀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。