透水水泥混凝土配合比设计方法-2014.10.08

3.1.5 细骨料
3.3 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：
'g g
m αρ=⋅ 3.3.3-1
式中 m g —1m 3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg ，取值1300 kg ～1500 kg ； g ρ'—粗骨料紧密堆积密度，kg/m 3； α—粗骨料用量修正系数，取0.98。

2 胶结料浆体体积
①当无砂时，胶结浆体体积按下式计算确定：
1(1)1p g void V R αν=-⋅--⋅
3.3.3-2 '
(1)100%g
g g
ρνρ=-⨯
3.3.3-3
式中 V p —1m 3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），m 3；
νg —粗骨料紧密堆积空隙率，%；
ρg —粗骨料表观密度，kg/m 3；
R void —设计孔隙率，%，可选10%、15%、20%、25%、30%。

②当有砂时，胶结料体积按下式计算确定：
1(1)1p g void s V R V αν=-⋅--⋅-
3.3.3-4 s
s s
m V ρ=
3.3.3-5
s
s s g
m m m β=
+
3.3.3-6
式中 V s —1m 3透水水泥混凝土中砂的体积，m 3；
ρs —砂的表观密度，kg/m 3； m s —砂的质量，kg ；
βs —砂率，在8%~15%范围内选定；
R void —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R W/B 应经试验确定，水胶比选择控制范围为0.25~0.35（0.33）。

/1
P b P W B V m R ρ=
⋅+
3.3.3-7 f b f m m β=⨯ 3.3.3-8 c b f m m m =-
3.3.3-9 /w
W B c f
m R m m =
+
3.3.3-10
/w b W B m m R =⋅
3.3.3-11
式中 m w —1m 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：
a b a m m R =⋅
3.3.3-12
式中m a—每立方米透水水泥混凝土中外加剂用量，kg；
R a—外加剂的掺量，%。

4 理论体积法计算透水混凝土配比[2]
4.1.1 单位体积法按下式计算
1f
g
c
w
s
void c
f
w
s
g
m m m m m R ρρρρρ+
+
+
+
+=
4.1-1
42.5级普通硅酸盐水泥，表观密度为3000kg/m 3；Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2250kg/m 3；石灰岩碎石：5～31.5mm ，级配合格，表观密度2700kg/m 3，堆积密度1500 kg/m 3；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（3.3.3－1）可得：
g g m αρ=⋅＝0.98×1500=1470 kg
2胶结料体积，由公式（3.3.3－2）及式（3.3.3－3）
1(1)1p g void V R αν=-⋅--⋅＝1－0.98×(1-νg )-1×20%=0.26 m 3
'
(1)100%g
g g
ρνρ=-⨯=(1-1500/2700)×100%=44.4%
3为提高强度，水胶比选0.25
4 单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m 3，由按式（3.3.3－7）、式（3.3.3－8）、式（3.3.3－9）、式（3.3.3－10）确定：
胶凝材料质量：/0.26
18003741
0.251
P b P W B V m R ρ=
⋅=
⨯=++
粉煤灰质量：m f =m b ×20%=374×20%=75kg
水泥质量：c b f m m m =-=374-75=299kg 用水量：/w b W B m m R =⋅＝374×0.25＝94kg
5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%，则式（3.3.3－10）可得：
1f
g
c
w
s
void c
f
w
s
g
m m m m m P ρρρρρ+
+
+
+
+=
()0.250.5420%1300022501000
f c f c
m m m m +⋅++++= 由于粉煤灰掺量20%，由式（3.3.3-8）：
()20%f b f c f m m m m β=⨯=+⨯
由上式得到：4c f m m =，代入式（4.1），可得：
4(4)0.25
0.5420%13000
2250
1000
f f f f m m m m +⋅++
++=
得到粉煤灰质理m f ＝86kg ； 水泥质量m c =4m f =86×4=343kg
水质量/w b W B m m R =⋅=(m c +m f )×0.25=107kg
粗骨料质量1470kg
外加剂质量a b a m m R =⋅＝(m c +m f )×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βs =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/m 3；Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2250kg/m 3；中砂，级配合格，表观密度2650kg/m 3；石灰岩碎石：5～31.5mm ，级配合格，表观密度2700kg/m 3，堆积密度1500 kg/m 3；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（3.3.3－1）可得：
g g m αρ=⋅＝0.98×1500=1470 kg
胶凝材料质量：/0.194
18002761
0.251
P b P W B V m R ρ=
⋅=
⨯=++
粉煤灰质量：m f =m b ×20%=276×20%=55kg 水泥质量：c b f m m m =-=276-55=221kg
用水量：/w b W B m m R =⋅＝276×0.25＝69kg
5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%，则式（3.3.3－10）可得：
g g m αρ=⋅＝0.98×1500=1470 kg
1f
g
c
w
s
void c
f
w
s
g
m m m m m P ρρρρρ+
+
+
+
+=
()0.250.0620.5420%1300022501000
f c f c
m m m m +⋅+++++= 由于粉煤灰掺量20%，由式（3.3.3-8）：
()20%f b f c f m m m m β=⨯=+⨯
由上式得到：4c f m m =，代入式（4.1），可得： 粉煤灰质量m f =65kg ， 水泥质量m c =4m f =65×4=262kg
水质量/w b W B m m R =⋅=(m c +m f )×0.25=82kg
外加剂质量a b a m m R =⋅＝(m c +m f )×0.2%＝(65+262)×0.2%=0.65kg
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
[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,2010
[2] 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.。