[发明专利]一种基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法

说明书

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法，该方法根据碎石自然堆积确定碎石用量，根据孔隙率需求确定浆膜厚度，结合浆膜厚度和碎石总表面积确定浆体体积，再根据浆体体积确定水泥、矿物掺合料和水的用量，根据粉体用量确定减水剂用量，最后综合得到透水混凝土配合比。本发明提供了一种可制备出有效孔隙率可控、综合性能优越的透水混凝土以及适合推广应用的基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，涉及一种透水混凝土配合比设计方法，尤其涉及一种基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法。

背景技术

透水混凝土是由水泥、粗集料和水拌制，没有细集料或者含少量细集料，经凝结硬化后形成的具有宏观连续孔隙的多孔结构物。透水混凝土内部存在较多的孔隙，有良好的透水、透气性，因而具有诸多优点：①使雨水能够迅速还原补充成地下水，提高对水资源的保护作用；②能保证植物的根系与自然界空气水汽的正常交换，为微生物提供了生长场所，改善了自然生态环境；③用于路面铺装，消除雨水飞溅和路面打滑的现象，同时也可以减少因路面积水而造成的刺眼反光；④其独特的多孔结构可以减轻车辆行驶所引起的噪声，提供舒适的交通环境；⑤透水混凝土可以将太阳辐射热吸入内部，减少对太阳热的反射，对缓解“热岛效应”有良好的效果。基于透水混凝土的功能性，要求在对其进行配合比设计时首先要保证其孔隙率。目前，国内外对透水混凝土的配合比设计方法进行了大量研究，但提出的方法基本都是采用经验公式法或体积法。2009年我国出台的行业标准《透水水泥混凝土路面技术规程》也采用了体积法，但这类方法均从宏观层面考虑存在一定不足，制备的透水混凝土性能也得不到保证。透水混凝土的主要特性就是靠包裹在粗集料表面的胶结材浆体硬化后将集料颗粒粘结在一起而成，其粗集料之间浆膜厚度将直接影响透水性和强度。因此，需要提出一种符合透水混凝土特性的配合比设计方法，以使硬化后透水混凝土各项性能满足设计要求。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可制备出有效孔隙率可控、综合性能优越的透水混凝土以及适合推广应用的基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法，其特征在于：所述基于浆膜厚度的透水混凝土配合比设计方法包括以下步骤：

1)按照《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG E30-2005)和《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)的要求选择合适的原材料并进行各项性能测试；所述原材料包括水泥、粉煤灰、硅灰以及粗集料；

2)根据粗集料在自然堆积的状态确定单位体积内粗集料的用量及单位体积内粗集料总表面积；

3)根据实际工程对透水混凝土孔隙率的要求确定浆膜厚度；

4)根据步骤3)确定得到的浆膜厚度以及步骤2)确定得到的单位体积内粗集料总表面积确定单位体积内透水混凝土浆体用量；

5)根据单位体积内透水混凝土浆体用量确定单位体积内透水混凝土水泥、粉煤灰、硅灰及水的用量；

6)根据单位体积内透水混凝土水泥、矿物掺合料及水的用量确定单位体积内减水剂用量，最终得到单位体积内透水混凝土配合比。

作为优选，本发明所采用的步骤2)中单位体积内粗集料的用量的具体确定方式是：

通常认为1m³透水混凝土的表观体积主要由粗集料紧密堆积而成，所述单位体积内粗集料用量m_g为：

m_g＝α×ρ′_g

式中：

ρ′_g为粗集料紧密堆积密度；