透水混凝土配比公式.doc

透水混凝土配合比设计方法3 材 料 CJJ/T 135-2009 透水混凝土路面技术规程S. 北京:中国建筑工业出版社,20103.1 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GB 175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GB 8076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/T 14685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2031.51.015.015.025001350陶粒1031.51.015.0800路面碎石/卵石5101.015.015.025001350路基碎石/卵石1031.51.015.015.0250013503.1.5 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290031001350粉煤灰22001300矿渣粉29001100微硅灰碎石267015001.2%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),mm30透水系数,mms0.5抗冻性,%25次冻融循环后抗压强度损失率2025次冻融循环后质量损失率5连续孔隙率，%10强度等级C20C30抗压强度(28d)，MPa20.030.0弯拉强度(28d)，MPa2.53.593.3 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JGJ 55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 mg1m3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg，取值1300 kg1500 kg； 粗骨料紧密堆积密度，kg/m3； 粗骨料用量修正系数，取0.98。2 胶结料浆体体积当无砂时，胶结浆体体积按下式计算确定：3.3.3-23.3.3-3式中 Vp1m3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；g粗骨料紧密堆积空隙率，%；g粗骨料表观密度，kg/m3；Rvoid设计孔隙率，%，可选10%、15%、20%、25%、30%。 当有砂时，胶结料体积按下式计算确定：3.3.3-43.3.3-53.3.3-6式中 Vs1m3透水水泥混凝土中砂的体积，m3；s砂的表观密度，kg/m3；ms砂的质量，kg；s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0.250.35（0.33）。4 单位体积水泥用量应按下式确定：3.3.3-73.3.3-83.3.3-93.3.3-10式中 mb1m3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150250kg，路基或路面透水混凝土约300kg450kg； mc1m3透水水泥混凝土中水泥质量，kg；mf1m3透水水泥混凝土中掺合料质量，kg；mw1m3透水水泥混凝土中水的质量，kg；f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，0.250.35（0.33）范围内选定；P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)0.2510000.2590100.2580200.2570300.2590100.2580200.2570300.25851050.25752050.25653050.258010100.257020100.256030100.2710000.2790100.2780200.2770300.2790100.2780200.2770300.27851050.27752050.27653050.278010100.277020100.276030100.3010000.3090100.3080200.3070300.3090100.3080200.3070300.30851050.30752050.30653050.308010100.307020100.306030100.3310000.3390100.3380200.3370300.3390100.3380200.3370300.33851050.33752050.33653050.338010100.337020100.336030105 单位体积用水量按下式确定：3.3.3-11式中 mw1m3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 宋中南,石云兴.透水混凝土及其应用技术M.北京:中国建筑工业出版社,2011,21-22.4.1.1 单位体积法按下式计算4.1-1式中 mc、mf、mw、ms、mg1m3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）。c、f、w、P、s水泥、掺合料、水、砂的表观密度，kg/m3；g、g石的表观密度、堆积密度，kg/m3；Vg1m3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0.250.35（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；级粉煤灰，表观密度为2250kg/m3；石灰岩碎石：531.5mm，级配合格，表观密度2700kg/m3，堆积密度1500 kg/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（3.3.31）可得：0.981500=1470 kg2胶结料体积，由公式（3.3.32）及式（3.3.33）10.98(1-g)-120%=0.26 m3=(1-1500/2700)100%=44.4% 3为提高强度，水胶比选0.254 单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（3.3.37）、式（3.3.38）、式（3.3.39）、式（3.3.310）确定：胶凝材料质量：粉煤灰质量：mf=mb20%=37420%=75kg水泥质量：=374-75=299kg用水量：3740.2594kg5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%，则式（3.3.310）可得：3740.2%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：0.981500=1470 kg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mf86kg；水泥质量mc=4mf=864=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s=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；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：531.5mm，级配合格，表观密度2700kg/m3，堆积密度1500 kg/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（3.3.31）可得：0.981500=1470 kg2有砂时，胶结料体积由砂率s=10%，粗骨料质量mg=1470kg，由式（3.3.36）可求得砂质量ms：ms=163kg砂表观密度2650kg/m3，由式（3.3.35）可求得砂体积：163/2650=0.062m3由式（3.3.34），胶结料体积：=10.981500/2700120%0.0620.194m34 单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（3.3.37）、式（3.3.38）、式（3.3.39）确定：胶凝材料质量：粉煤灰质量：mf=mb20%=27620%=55kg水泥质量：=276-55=221kg用水量：2760.2569kg5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%，则式（3.3.310）可得：2760.2%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s=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（3.3.31）可得：0.98