透水混凝土配比公式.doc

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1、1透水混凝土配合比设计方法透水混凝土配合比设计方法3 3 材材 料料 1 1 3.13.1 原材料原材料3.1.13.1.1 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。3.1.23.1.2 外加剂应符合现行国家标准混凝土外加剂GB 8076 的规定。3.1.33.1.3 透水混凝土采用的增强料按表 1.1 选用。表表 3.13.1 增强材料的主要技术指标增强材料的主要技术指标 （待测定待测定）强度增长率 (%) 类别成份掺量范围 (%) 掺量强度增长主要技术指

2、标有机类聚合物乳液无机盐类Na2CO3,Na2SO4，CaCl2矿物材料硅藻土硅灰超细矿渣粉工业副产物超细粉煤灰3.1.43.1.4 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。表表 3.23.2 粗骨料的性能指标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)碎石/卵石2031.51.015.015.0250

3、01350 植生 陶粒1031.51.015.0800路面碎石/卵石5101.015.015.025001350路基碎石/卵石1031.51.015.015.0250013503.1.53.1.5 细骨料2常用建筑材料参考性能常用建筑材料参考性能材料材料密度密度 (kg/m3)表观密度表观密度 (kg/m3)堆积密度堆积密度 (kg/m3)孔隙率孔隙率 (%)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1100-3.23.2 透水混凝土透水混凝土3.2.13

4、.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,mms0.525 次冻融循环后抗压强度损失率20 抗冻性,% 25 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)，MPa2.53.533.33.3 透水水泥混凝土配合比透水水泥混凝土配合比3.3.13.3.1 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？强度怎么计算？3.3.23.3.2

5、 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。3.3.33.3.3 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： ggm 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；g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：1(1) 1pgvoidVR 3.3.3-2 (1) 100%g g g3.3.3-3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

6、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：1(1) 1pgvoidsVRV 3.3.3-4s s smV3.3.3-5s s sgm mm3.3.3-6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

7、定：4/1P bP W BVmR3.3.3-7fbfmm3.3.3-8cbfmmm3.3.3-9/w W B cfmRmm3.3.3-10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%选定选定；RW/B水胶比，0.250.35（0.33）范围内选定选定；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

8、的浆体密度），需试验测定，kg/m3；表表 2 不同原材料组成时浆体密度参考值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)0.2510000.2590100.2580200.2570300.2590100.2580200.2570300.25851050.25752050.25653050.258010100.257020100.256030100.2710000.2790100.2780200.2770300.2790100.27802050.2770300.27851050.27752050.27

9、653050.278010100.277020100.276030100.3010000.3090100.3080200.3070300.3090100.3080200.3070300.30851050.30752050.30653050.308010100.307020100.306030100.3310000.3390100.3380200.3370300.3390100.3380200.3370300.33851050.33752050.33653050.338010100.337020100.336030105 单位体积用水量按下式确定：/wbW BmmR3.3.3-11式中 mw1m

10、3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：abammR3.3.3-12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，%。64 理论体积法计算透水混凝土配比理论体积法计算透水混凝土配比24.1.1 单位体积法按下式计算1fgcws void cfwsgmmmmmR4.1-1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

11、；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ssm 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

12、酸类高性能减水剂（液体） ，含固量为 25%。试求：填充法计算：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 kgggm 2 胶结料体积，由公式（3.3.32）及式（3.3.33）10.98(1-g)-120%=0.26 m31(1) 1pgvoidVR =(1-1500/2700)100%=44.4% (1) 100%g g g3 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：/

13、0.26180037410.25 1P bP W BVmR粉煤灰质量：mf=mb20%=37420%=75kg水泥质量：=374-75=299kgcbfmmm7用水量：3740.2594kg/wbW BmmR5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的 0.2%，则式（3.3.310）可得：3740.2%0.75kgabammR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：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ssm 20%，则由式（4.1）：1fgcws v

14、oid cfwsgmmmmmP由式（3.3.3-1）可得 1m3透水混凝土石质量：0.981500=1470 kgggm 石的体积为：m314700.542700g g gmV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/wbW BmmR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）：() 0.250.5420%1300022501000fcfcmmmm由于粉煤灰掺量 20%，由式（3.3.3-8）：() 20%fbfcfmmmm由上式得到：，代入式（4.1），可得

15、：4cfmm4(4) 0.250.5420%1300022501000ffffmmmm得到粉煤灰质理 mf86kg；水泥质量 mc=4mf=864=343kg水质量=(mc+mf)0.25=107kg/wbW BmmR 粗骨料质量 1470kg外加剂质量(mc+mf)0.2%(86+343)0.2%=0.86kgabammR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343：86：1470：107：0.868例题例题 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 3000

16、kg/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：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 kgggm 2 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：s s sgm mm10%1470ssm mms=163kg 砂表观密度 2650k

17、g/m3，由式（3.3.35）可求得砂体积：163/2650=0.062m3s s smV由式（3.3.34），胶结料体积：1(1) 1pgvoidsVRV 11g pvoids gVRV =10.981500/2700120%0.062 0.194m34 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：/0.194180027610.25 1P bP W BVmR粉煤灰质量：mf=mb20%=27620%=55kg水泥质量：=276-55=221kgcbfmmm用水量：2760.2569kg/wbW

18、BmmR5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的 0.2%，则式（3.3.310）可得：2760.2%0.55kgabammR9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：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）：1fgcws void cfwsgmmmmmP1m3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 kgggm 石体积m314700.542700g g gmV由式（

19、3.3.3-6）：，得砂质量：ms=163kgs s sgm mm10%1470ssm m砂的体积：31630.0622650s s smVm1fgcws void cfwsgmmmmmP() 0.250.0620.5420%1300022501000fcfcmmmm由于粉煤灰掺量 20%，由式（3.3.3-8）：() 20%fbfcfmmmm由上式得到：，代入式（4.1），可得：4cfmm粉煤灰质量 mf=65kg，水泥质量 mc=4mf=654=262kg水质量=(mc+mf)0.25=82kg/wbW BmmR外加剂质量(mc+mf)0.2%(65+262)0.2%=0.65kgabammR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参考文献1 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,20102 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.