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透水水泥混凝土的制备

作者:创始人 日期:2019-02-18 人气:349

  透水水泥混凝土的制备

  美国混凝土协会(ACI, American Concrete Institute)的522委员会制定了透水水泥混凝土标准ACI 522R-10(Report on Pervious Concrete),其中对透水水泥混凝土主要指标进行规定。美国ASTM组织中编号为C09.49的委员会负责透水水泥混凝土性能测试相关标准的制定,现在已在执行的标准为ASTM C1688/C1688M、ASTM C1701/C1701M、ASTM C1747/C1747M和ASTM C1754/C1754M,分别用于测试新拌透水水泥混凝土密度和孔隙率、现场透水水泥混凝土的渗透率(Infiltration Rate)、使用冲击和磨损的方法评价混凝土的抗破坏能力(Resistance to degradation),以及硬化混凝土密度和孔隙率,现在正在制定过程中的标准是关于透水水泥混凝土抗压强度的测试方法。在美国,透水混凝土的质量由美国绿色建筑委员会(USGBC, United States Green Building Council)进行认证,该委员会使用LEED(The Leadership in Energy and Environmental Design)程序对混凝土建筑的绿色程度进行分级和评价。透水水泥混凝土的制备通常采用波特兰水泥、矿物掺和料、开级配的集料(通常只包含粗集料、少或无细集料)和水来进行,同时还可掺入化学外加剂来提高透水混凝土的强度、调节凝结历程、降低干燥收缩和提高混凝土的抗冻融能力等。透水水泥混凝土配合比设计的目的是在保障最小浆体用量的基础上,使得制备的混凝土具有良好的新拌工作性、孔隙结构和强度。透水混凝土的配合比设计首先从浆体的用量和孔隙率开始,然后依据水胶比计算得出用水量和胶凝材料用量;再根据粗集料的粒径、粗集料的体积分数和捣实密度来计算粗集料的用量。具体计算方法可参见ACI 522R-10标准。需要注意的是,普通水泥混凝土的水胶比和强度关系通常不完全适用于透水水泥混凝土。这是由于虽然水胶比可以影响混凝土中净浆的强度和界面过渡区的品质,但在透水水泥混凝土中,水胶比还会产生另一种不可忽视的影响:净浆的流动性能对孔隙率的影响。在透水水泥混凝土中,如果净浆的流动性能过大,则会产生孔隙堵塞现象,同时使得孔隙堵塞处的强度增大;如果净浆的流动性不足,加上透水水泥混凝土在初始水化期间较高的蒸发速率(相对于普通水泥混凝土而言),会使得骨料颗粒之间胶结不充分而阻碍强度的发展。因此,对于透水水泥混凝土,要综合协调水胶比-流变性-强度-孔隙率之间的关系,这样才能使所制备的透水水泥混凝土一方面具有所需要的透水能力,另一方面具有良好的强度。

  透水沥青混凝土的制备

  美国沥青路面协会(NAPA, National Asphalt Pavement Association)颁布了透水沥青混凝土的设计方法,设计、建造和维护开级配沥青混凝土道路[7],其中对透水沥青混凝土的原材料选择和力学性能提出了具体的要求,见表2.透水沥青混凝土的原材料包括集料、沥青、沥青改性剂和纤维,其中后两者可依据实际情况选择使用。透水沥青混凝土的配合比设计包括四个步骤:(1)选择原材料;(2)确定集料的级配;(3)确定最优沥青用量;(4)考察透水沥青混凝土的抗冻融能力。具体的计算方法和步骤可参见NAPA颁布的透水沥青混凝土设计方法。对于透水沥青混凝土,由于其中大量孔隙的存在,为提高其抗荷载变形能力,应使用高刚度的沥青,推荐使用的沥青标号要比当地用于制备普通沥青混凝土的沥青高两级。


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