透水混凝土研究方案

透水混凝土研究方案

1研究意义

随着我国经济的发展，我国目前正值基础设施建设和城市化建设的高潮，混凝土的需求量还将不断地快速增加，成为建设的重要物质基础。同时，人们也更加关切混凝土技术的进步与发展，希望混凝土这种建筑材料与时俱进，性能更完美，技术更先进，与环境更协调，在节能减排、节约资源方面发挥重要作用，在工程建设中发挥更大的作用。

透水混凝土是一种有利于促进水循环，改善城市生态环境的环保型建筑材料。它具有透水性大、强度高、施工简便等特点，可铺筑成五彩缤纷的彩色透水混凝土地面。它主要适用于新建、扩建、改建的城镇道路工程、室外工程、园林工程中的轻荷载道路、广场和停车场等的路面。

目前，透水混凝土这一环保型建筑材料经过多年的研发和应用已初步形成了完整、成熟的设计、施工方法。随着研发的进一步深入，环保型透水混凝土路面将成为未来城镇道路的发展趋势。

结合我公司现有情况，有必要对透水混凝土进行研发，力争配制出技术先进、经济合理、安全可靠、适用性强的透水混凝土，并且使我公司所属的搅拌站具备生产透水混凝土的能力具有重大的现实意义。

2 研究目标

本次研究利用全系列试验方法，主要分析水胶比大小、粉煤灰掺量、矿渣粉掺量、目标孔隙率等因素对透水混凝土抗压强度、透水系数、抗冻性等技术指标的影响规律；并优选出经济合理、安全可靠、适用性强的透水混凝土配合比，用于指导我公司搅拌站生产透水混凝土。

3 研究的主要内容

3.1研究不同水胶比对透水混凝土抗压强度的影响规律。

3.2研究不同粉煤灰掺量对透水混凝土抗压强度的影响规律。

3.3研究不同矿粉掺量对透水混凝土抗压强度的影响规律。

3.4研究不同目标孔隙率对透水混凝土抗压强度的影响规律。

3.5研究不同水胶比对透水混凝土抗冻性能的影响规律。

3.6研究不同粉煤灰掺量对透水混凝土抗冻性能的影响规律。

3.7研究不同矿粉掺量对透水混凝土抗冻性能的影响规律。

3.8研究不同目标孔隙率对透水混凝土抗冻性能的影响规律。

3.9研究不同水胶比对透水混凝土透水系数的影响规律。

3.10研究不同粉煤灰掺量对透水混凝土透水系数的影响规律。

3.11研究不同矿粉掺量对透水混凝土透水系数的影响规律。

3.12研究不同目标孔隙率对透水混凝土透水系数的影响规律。

3.13选出各个强度等级最经济的混凝土配合比。

4 技术路线及方案

4.1 对市场进行调研，确定透水混凝土可用的原材料，相关技术指标要求及所需原材料数量见第6节。

4.1.1 水泥：由于透水混凝土常用的水泥为42.5普通硅酸盐水泥，所以本次研究选用天山水泥厂生产的42.5普通硅酸盐水泥。

4.1.2 辅助胶凝材料：考虑到新疆当地可用的、质量稳定能够大规模生产的辅助胶凝材料有粉煤灰、矿渣粉，所以研究选用粉煤灰、矿粉作为主要辅助胶凝材料。

4.1.3 骨料：从强度角度考虑，由于碎石对混凝土强度的提高优于卵石。所以本次试验研究选用碎石作为骨料，粒径为5 mm～20mm，碎石的性能指标应符合《建筑用卵石、碎石》（GB/T14685-2011）规定要求，。

4.1.4 外加剂：由于聚羧酸高性能减水剂在混凝土当中使用率的越来越多，所以本次研究选用缓凝型聚羧酸高性能减水剂。

4.2 检验原材料的主要性能指标（见表4-1至4-6）。

4.3本次研究的技术路线。

4.3.1根据CJJ／T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》中规定，透水混凝土水胶比宜在0.28~0.32之间，所以水胶比初步选定为0.28、0.30、0.32。

4.3.2为了研究辅助胶凝材料的掺入对透水混凝土强度及透水系数的影响规律，所

以本次试验研究，粉煤灰掺量选为0%、10%、20%、30%，矿渣粉掺量选为0%、10%、20%、30%，

4.3.3为了研究目标孔隙率对透水混凝土抗压强度及透水系数的影响规律，所以本次试验研究选用透水混凝土常用的3个目标孔隙率，其值分别为15%，20%，25%。

4.4 按照上述主要参数设计透水混凝土配合比，并进行现场试配调试，同时成型强度试验和透水系数试验所需试件。

4.5 对混凝土强度和透水系数进行检测。

4.6 分析目标孔隙对透水混凝土抗压强度的影响规律。

4.7 分析水胶比大小对透水混凝土抗压强度的影响规律。

4.8 分析粉煤灰掺量对透水混凝土抗压强度的影响规律。

4.9 分析矿渣粉掺量对透水混凝土抗压强度的影响规律。

4.10 分析目标孔隙率对透水混凝土透水系数的影响规律。

4.11 分析水胶比对透水混凝土透水系数的影响规律。

4.12 分析粉煤灰掺量对透水混凝土透水系数的影响规律。

4.13 分析矿渣粉掺量对透水混凝土透水系数的影响规律。

4.14从强度角度考虑对不同强度等级的混凝土配合比进行经济对比分析。

4.15 从透水系数角度考虑对不同透水系数的混凝土配合比进行经济对比分析。

4.16对于优选出的配合比进行透水混凝土抗冻性能试验，检测混凝土是否能够满足规范规定要求。

表4-1 水泥技术指标

名称水泥

品种

烧失

量%

密度

g/cm3

比表面积

m2/kg

安定

性

标准稠度

用水量%

胶砂流

动度mm

凝结时间min 抗折强度MPa 抗压强度MPa

备注

初凝终凝3d 28d 3d 28d

表4-2 粉煤灰技术指标（GB/T18736-2002）

名称品种、

等级

Loss%

细

度%

密度

g/cm3

比表面

积m2/kg

需水量

比%

28d抗折强度MPa 28d抗压强度MPa 28d活性

指数%

含水

量%

备注

基准试验基准试验

表4-3 矿渣粉技术指标（GB/T18736-2002）

名称

品种、

等级Loss%

密度

g/cm3

比表面

积

m2/kg

胶砂

流动

度mm

流动

度

比%

含水

量%

7d抗压强度MPa 7d活

性指

数%

28d抗压强度MPa 28活

性指

数%

备注

基准试验基准试验