透水混凝土配合比统计

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透水沥青混凝土配合比

透水沥青混凝土配合比

透水沥青混凝土配合比
透水沥青混凝土是一种新型的道路材料,具有优异的透水性和抗压性能。

这种混凝土的配合比设计非常重要,直接关系到其质量和使用寿命。

透水沥青混凝土的配合比设计需要综合考虑多种因素,包括道路用途、气候环境、施工条件等。

一般来说,透水沥青混凝土的配合比需要考虑以下因素:
1. 沥青剂量:沥青是透水沥青混凝土的主要胶凝材料,其剂量应该适当,过多或过少都不利于混凝土的强度和透水性。

2. 骨料:骨料是透水沥青混凝土的重要组成部分,其粒径、形状、密度等应该与沥青剂量相匹配,以确保混凝土的强度和透水性。

3. 聚合物剂量:聚合物是透水沥青混凝土的增强剂,其剂量应该适当,过多或过少都会影响混凝土的性能。

4. 水剂量:水是透水沥青混凝土的湿润剂,其剂量应该适当,过多或过少都会影响混凝土的强度和透水性。

在透水沥青混凝土的配合比设计中,需要综合考虑上述因素,以确保混凝土的强度和透水性满足要求,同时保证其耐久性和稳定性。

具体的配合比设计需要根据不同的道路用途和环境条件进行调整和
优化。

透水沥青混凝土是一种新型的路面材料,具有优异的透水性和抗压性能,可以有效解决城市雨水排放和路面积水问题。

但是由于其材料和施工技术的复杂性,需要专业的设计和施工团队进行操作。

pac13细粒式透水沥青混凝土配合比设计

pac13细粒式透水沥青混凝土配合比设计

一、概述1.1 研究背景1.2 研究意义二、pac13细粒式透水沥青混凝土介绍2.1 pac13细粒式透水沥青混凝土的性能特点 2.2 pac13细粒式透水沥青混凝土的应用领域三、配合比设计原理3.1 透水性能和强度的平衡3.2 材料选择和性能要求3.3 混凝土配合比设计的目标和原则四、pac13细粒式透水沥青混凝土配合比设计方法4.1 材料性能测试4.2 骨料配合比确定4.3 沥青配合比确定4.4 设计配合比的调整与优化五、实际工程应用5.1 工程案例分析5.2 工程效果评价六、结论与展望6.1 研究结论总结6.2 展望未来研究方向文章正文:一、概述1.1 研究背景随着城市化进程的加快和交通运输业的快速发展,对道路及其材料的性能要求也越来越高。

传统的沥青混凝土在排水性能上存在一定的局限性,面临排水不畅、积水严重等问题,给交通安全和行车舒适性带来了一定影响。

研究透水性能更好的沥青混凝土材料成为当前道路建设领域的热点之一。

1.2 研究意义pac13细粒式透水沥青混凝土作为一种新型透水材料,具有优良的透水性能和较高的抗压强度,可以有效改善路面排水问题,提高道路使用寿命。

开展pac13细粒式透水沥青混凝土配合比设计研究,对于推动交通基础设施的高质量发展,具有重要的理论和实际意义。

二、pac13细粒式透水沥青混凝土介绍2.1 pac13细粒式透水沥青混凝土的性能特点pac13细粒式透水沥青混凝土是一种由多孔胶结材料和透水骨料组成的复合材料,具有良好的透水性能和抗压强度。

其特点主要包括:透水能力强、排水性能优越、抗压能力高、耐久性好等。

2.2 pac13细粒式透水沥青混凝土的应用领域pac13细粒式透水沥青混凝土适用于城市道路、停车场、人行道、广场等场所,能够很好的解决雨季道路积水、湿滑等问题,提高道路安全性和使用舒适性。

三、配合比设计原理3.1 透水性能和强度的平衡pac13细粒式透水沥青混凝土的设计需要在保证透水性能的前提下,兼顾抗压强度,实现透水性能和强度的平衡。

透水混凝土的配合比设计及试验

透水混凝土的配合比设计及试验

透水混凝土的配合比设计及试验摘要:针对目前透水混凝土进展中不足之处(孔隙率过大导致耐久性、强度、抗冻性较差),掺入新型外加剂胶粉、高性能粘度调节剂来解决这一问题。

在胶凝材料中掺入胶粉、高性能粘度调节剂来替代目前所采用的高分子(树脂)作为凝材料大大降低透水混凝土成本。

本文从①透水混凝土的原材料性能试验;②胶粉、高性能粘度调节剂不同掺量透水混凝土强度、工作性能试验;③透水混凝土的抗压、抗折强度及透水性试验三个方面进行试验。

关键词:透水混凝土,配合比,孔隙率,强度一、引言透水混凝土属于绿色环保材料,是由骨料、水泥和水拌制而成的一种具有连续孔径的混凝土。

它既有一定的强度又有一定的透水性,在保证透水混凝土透水性的同时又要兼顾其强度,因此其强度不是很大,目前国内的透水性混凝土多用于人行道、自行车道、室外停车场等不需要高强度地面的场所。

本实验针对透水混凝土材料的配制、配合比设计、透水系数、强度等方面进行了试验。

二、研究内容2.1试验原材料分析(1)水泥:透水混凝土的原料中对细骨料用量很少,甚至不用细骨料,因此透水混凝土基本是由水泥包裹粗骨料而成的结构。

由于骨料的强度比混凝土的强度高出很多,所以试块的结构破坏一般产生在骨料界面间的水泥石层中,因此透水混凝土中的水泥要选用高强度、低混合材料掺量的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,本试验就近取材,采用华新(阳新)生产的P.O42.5水泥,性能见表Ⅰ表1水泥性能指标(2)集料:透水混凝土的结构厚度和强度直接决定骨料粒径的选取,一般情况下骨料的粒径不可过大。

大于20mm 的骨料应控制在5%以内,最大粒径不宜超过25mm 。

为了兼顾混凝土的强度以及透水性,一般选用粒径较小的单一粒径作为粗骨料,本试验中石子为湖北阳新碎石,性能见表Ⅱ表2 集料性能指标(3)添加剂:透水混凝土的原料中除了水泥、石子、水这几种原材料以外,加入华烁科技股份有限公司生产的HSTS-NT高性能粘度调节剂、HSTS-JF胶粉能明显提高透水混凝土强度。

再生骨料透水混凝土配合比设计方法探究

再生骨料透水混凝土配合比设计方法探究

0引言当前,我国大力提倡循环经济发展模式,基于此,持续提高资源利用率和再生资源利用水平迫在眉睫。

广西目前的资源利用率不高,大宗固体废弃物综合利用水平偏低。

为此,《广西循环经济发展“十四五规划”》提倡建筑垃圾再生利用[1]。

再生骨料应用于透水混凝土具有广阔的市场前景,一方面可以实现建筑垃圾资源化利用,另一方面也是推动海绵城市建设的重要途径[2]。

目前,我国再生骨料透水混凝土配合比设计规范还未完善[3],限制了再生骨料透水混凝土的实际应用。

《再生骨料透水混凝土应用技术规程》(以下简称《规程》)(CJJT253—2016)基本按照体积法进行再生骨料透水混凝土配合比设计[4]。

但《规程》对再生骨料和矿物掺合料的计算缺乏明确规定;同时,再生骨料存在高吸水率问题,《规程》也未交代计算附加吸水量的方法。

为了能够找到更好的设计方法,本文在现行规范的基础上,采用等量替代法和合成密度法计算再生骨料和胶凝材料用量,采用附加水量法计算用水量,开展再生骨料透水混凝土配合比设计,探究不同的设计方案对再生骨料透水混凝土的物理、力学及透水性能的影响,以期拓宽再生骨料透水混凝土的工程应用范围。

1试验设计1.1原材料水泥:“润丰”P·O 42.5,密度为3.10g/cm 3;粗骨料:天然粗骨料(粒径为4.75~9.50mm )、石灰石;再生粗骨料由检测公司混凝土破碎试块再加工获得,粒径为4.75~9.50mm (粗骨料物理指标见表1、粗骨料颗粒级配见表2);外掺料:Ⅱ级粉煤灰(密度为2.52g/cm 3)、矿渣微粉(密度为2.90g/cm 3)、加密硅灰(密度为2.13g/cm 3);增强剂:“苏博特”透水混凝土增强剂(减水率为13%)。

表1粗骨料物理指标骨料类型再生骨料天然骨料表观密度(kg·m -3)26102730紧密堆积密度(kg·m -3)13401550空隙率(%)48.743.210min 吸水率(%)7.2—含水率(%)2.6%024h 吸水率(%)7.60.8表2粗骨料颗粒级配骨料类型再生骨料天然骨料累计筛余(%)方孔筛(mm )9.500.804.7582.584.02.3693.696.5筛底99.899.2*2021年度广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2021KY1158);第二批国家级职业教育教师教学创新团队课题研究项目(ZH2021060101);广西职业教育市政工程技术专业(群)发展研究基地。

基于强度与目标孔隙率的透水混凝土配比设计

基于强度与目标孔隙率的透水混凝土配比设计

基于强度与目标孔隙率的透水混凝土配比设计摘要:可将透水混凝土广泛应用在现代城市轻交通、公园、广场、停车场、体育场、绿化、净化污水、轨道交通和吸声等行业。

现在,中国各大城市在发展规划中都十分重视“海绵城市”的建设,“海绵城市”的发展非常重要,而作为“海绵城市”建设和发展最重要的功能性材料之一,透水混凝土的现实意义十分关键。

但中国在研究和应用透水混凝土方面还刚起步,为此,本文主要研究了基于强度与目标孔隙率的透水混凝土配比设计。

关键词:强度;目标孔隙率;透水混凝土;配比设计作为一种孔隙较大的混凝土,透水混凝土常常被应用在现代城市广场、车库及人行道等的建设中,其生态效应十分显著。

透水混凝土可在确保基本强度的前提下,有效降低地表径流,对水循环的重建及城市热岛效应的缓解十分有利。

由于透水混凝土是一种生态友好型材料,人们越来越重视对其的研究与开发,其中其配合比设计还有待完善和统一。

1 推导设计透水混凝土配比的公式1.1 理想化模型由格里菲斯断裂公式可知,材料被破坏是由于材料中存在很多孔隙、裂纹或缺陷,它们的端部不断集中应力,在超过材料极限强度后,破坏便形成。

但由于透水混凝土必须具有一定的透水性,其内部必须大量的孔隙,它们使应力集中成为可能,所以,其强度不高。

为了建立其强度和孔隙率的力学模型,则应实施以下理想化处理:①水、胶凝材料和粗骨料是透水混凝土的密实基体,对于目标孔隙率,应忽略不计这种密实基体中的空隙率,同时还忽略薄弱界面。

②假设孔隙为封闭空心球状。

③假设粗骨料堆积紧密。

1.2 强度和孔隙率之间的关系公式准脆性材料中的孔隙率一般会明显影响最终材料强度,相关文献显示材料强度和孔隙率之间具有反函数或简单指数关系,但这类模型相对简单,特别在大孔隙率的情况下,这种关系具有较差的拟合偏离。

为了进行更加精准的描述,则文中根据材料特性,应用了以下公式(1)对其关系进行模拟:式中,σ—实际的混凝土强度,σ0—其中的密实基体强度,p—目标孔隙率,bk—公式(2)所得的系数。

浅谈透水混凝土

浅谈透水混凝土

浅谈透水混凝土作者:杨志宾来源:《科技资讯》 2011年第29期杨志宾(西麦斯(天津)有限公司天津 300300)摘要:透水混凝土是指孔隙率为15%~25%的混凝土,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。

透水混凝土的配合比设计是通过对试件孔隙率、透水系数、抗压强度等的测定,综合考虑强度和透水系数的要求,一定目标孔隙率下确定一个最佳的水灰比,从而获得最终配合比。

关键词:透水混凝土孔隙率透水系数抗压强度中图分类号:TU7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)10(b)-0073-01透水混凝土(Pervious Concrete)也称多孔混凝土(Porous Concrete),它既具有一定的强度,又具有一定的透水透气性。

从技术性能上看,透水性混凝土除了能够地表积水外,它在净化雨水、降低路面交通噪音等方面的效果同样很明显。

与不透水的混凝土路面铺装材料相比,透水混凝土具有以下优点。

(1)透水混凝土路面能够使雨水迅速渗入地面,还原成地下水,使地下水资源得到及时的补充。

(2)透水混凝土具有较大的孔隙率,其自身可以与外部空气和下部透水垫层相连通,有利于调节城市空间的湿度和温度。

(3)透水混凝土路面凭借其特有的多孔吸声机构,可以吸收车辆行驶时产生的噪音,从而创造一个安静舒适的环境。

(4)透水混凝土路面能够雨天行车产生的“漂滑”、“飞溅”等现象,缓解了雨天给行人和车辆行驶带来的不便。

(5)透水混凝土路面表面的自然色对光线具有良好的反射性。

透水混凝土较大的孔隙能够积蓄较多的热量,有利于减少路面对太阳光热量的吸收,从而避免形成“热岛效应”。

(6)在降雪季节,地热可以通过透水混凝土路面的孔隙把积起的固体状雪融化成液体状水,然后在渗透到地下以补充地下水。

1 配合比设计原理根据透水混凝土所要求的孔隙率和结构特征,可以认为1m3混凝土的外观体积有骨料堆积而成。

因此,配合比设计的原则是将骨料颗粒表面用一层薄水泥浆包裹,并将骨料颗粒互相粘连起来,形成一个整体,具有一定强度,而不需要将骨料之间的孔隙填充密实。

透水砼配合比

透水砼配合比

透水砼配合比1. 引言透水砼,也叫做透水混凝土,具有良好的透水性能,在城市建设中发挥着重要的作用。

透水砼可以有效减少城市雨水径流,提高城市排水能力,防止水资源浪费和城市内涝问题的发生。

透水砼的配合比是制备透水砼的关键参数,合理的配合比可以保证透水砼的性能和质量。

2. 透水砼配合比的意义透水砼配合比直接影响透水砼的性能和使用效果。

合理的配合比可以达到以下效果:2.1 提高透水性能透水砼的主要特点是具有良好的透水性能。

通过调整透水砼的配合比,可以控制砂浆的水灰比,增加砂浆中骨料的含量,从而增大透水砼的孔隙率,提高透水性能。

2.2 保持砼的强度和稳定性透水砼不仅需要具备透水性能,还需要保持一定的强度和稳定性。

合理的配合比可以确保透水砼内部的骨料粒径分布合理,保证了透水砼的力学性能和稳定性,使其在承受荷载时不会出现失效或破坏。

2.3 控制透水砼的收缩和开裂透水砼在制备过程中,由于砂浆含水量较大,容易出现收缩和开裂的问题。

通过合理的配合比,可以控制透水砼的收缩和开裂,减少砂浆内部的应力集中,提高透水砼的耐久性和使用寿命。

3. 透水砼配合比的影响因素透水砼的配合比受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面:3.1 骨料的选择和粒径分布透水砼中的骨料选择和粒径分布对透水性能和力学性能有着重要影响。

透水砼中的骨料选择应具有一定的孔隙率,保证透水性能;骨料的粒径分布应合理,既要保证透水性能,又要满足力学性能的要求。

3.2 砂浆的水灰比透水砼中的砂浆水灰比是关键参数之一,直接影响透水砼的强度和透水性能。

适当增加砂浆的水灰比可以提高透水砼的透水性能,但过高的水灰比会降低透水砼的强度和耐久性。

3.3 外加剂的选择和掺量透水砼中常常使用外加剂来改善其性能。

外加剂的选择和掺量对透水砼的配合比起着重要的作用。

适当选择和掺入外加剂可以改善透水砼的流动性、耐久性等性能。

3.4 水泥种类和掺量水泥是透水砼的基础材料之一,不同种类和掺量的水泥对透水砼的性能有着不同的影响。

透水混凝土配合比设计原始记录

透水混凝土配合比设计原始记录
透水混凝土配合比设计原始记录编号:
样品编号
设计强度等级
fcu.k=
设计孔隙率/%Leabharlann 试验日期年月日成型环境
温度℃;湿度%
主要设备
电子台秤编号:100601,电子天平编号:176368,混凝土单卧轴强制式搅拌机编号:G5239
设计依据
CJJ/T 135-2009
原材料情况
水泥
粗集料
外加剂()
增强剂()
强度等级fce,g
孔隙率/%
7d抗压强度/MPa
28d抗压强度/MPa
单块值
代表值
单块值
代表值
基准配合比(L用量)
W/B-0.05
(L用量)
W/B+0.05(L用量)
配合比调整
1、根据28d强度检验结果,用作图法求出与略大于混凝土配制强度相对应的胶水比B/W,强度和胶水比的线性关系为:;;
根据相对应的配制强度MPa计算得相应胶水比B/W=。
6.水胶比RW/C选取
RW/C=
7.单位体积水泥用量WC计算
8.单位体积用水量WW计算

9.外加剂用量Ma计算

10.增强剂用量ME计算

理论配合比材料用量/(kg/m3)
水泥

粗集料
外加剂
增强剂
计算配合比的试拌
试配编号
水泥/kg
水/kg
粗骨料/kg
外加剂/kg
增强剂/kg
表观
密度/(kg/m3)
目测
2、确定最终试验室配合比,按最佳B/W进行计算,表观密度取基准配合比拌合物实测值kg/m3。
试验室配合比
材料用量/(kg/m3)
水泥

C20露骨料透水水泥混凝土配合比设计及施工技术

C20露骨料透水水泥混凝土配合比设计及施工技术

初凝
终凝
220
327
抗折强度 /MPa
3d
28d
5.8
7.8
抗压强度 /MPa
3d
28d
27.6
48.4
烧失量 /% 4.02
安定性 合格
骨料:面层骨料采用坚硬、耐磨、洁净,形状接近立方体 的碎石。 骨料的最大粒径不能超过透水水泥混凝土施工断面 厚度的 1/4,性能见表 2。
表 2 骨料的物理性能
骨料粒径 含泥量 /% 泥块含量 针片状颗粒 压碎
■工程应用
2018 年
C20 露骨料透水水泥混凝土配合比设计及施工技术
林也坚 (福建漳州城投建工集团有限公司,福建 漳州 363005)
摘 要 露骨料透水水泥混凝土是一种兼具透水和装饰功能的生态路面材料。 探讨了胶骨比和水灰比对露骨料透 水水泥混凝土性能的影响,结果表明,C20 露骨料透水水泥混凝土适宜胶骨比和水灰比分别为 1∶5 和 0.34。 此外,结合 漳州南山生态园路面工程,提出了露骨料透水水泥混凝土施工技术和质量控制措施。
弧度较小的路段可将槽钢弯曲进行支设, 弧度较大路 段采用槽钢与木胶板相结合的支设方法,并在模板两侧设置 固定钢筋,防止跑模。 模板支设时应注意平面位置、高度、垂 直度、泛水坡度等问题,此外模板与露骨料透水水泥混凝土 接触的表面应涂隔离剂。 3.3 搅拌和运输
为保证拌料均匀性,露骨料透水水泥混凝土采用强制式 搅拌机拌制。 先将骨料和 50%用水量加入搅拌机拌合 30s,再 加入水泥、增强料、外加剂拌合 40s,最后加入剩余用水量拌 合 50s 以上。
关键词 露骨料透水水泥混凝土;配合比设计;施工技术
0 引言
为解决城市内涝、改善生态环境,我国正通过加强城市 规划建设管理,充分发挥建筑、道路和绿地、水系等生态系统 对雨水的吸纳、蓄渗和缓释作用,有效控制雨水径流,建设自 然积存、自然渗透、自然净化的海绵城市。 透水铺装材料具有 良好的透水功能,可使雨水较快地渗入地表,能有效减小径 流总量,减弱城市热岛效应,是一种良好的“海绵体”。 其中, 露骨料透水水泥混凝土是一种粗骨料表层包裹的水泥基胶 结料在终凝前经水冲洗后,表层粗骨料露出本色原型的露骨 料透水水泥混凝土。 露骨料透水水泥混凝土具有优异的透水 性能和良好的装饰效果,但目前常因表面处理的选材和清洗 时间不当,造成露骨料透水水泥混凝土面层石子脱落、装饰 效果不佳等质量问题。

透水混凝土路面的施工技术

透水混凝土路面的施工技术

透水混凝土路面的施工技术摘要: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,本文对透水混凝土的应用展开阐述。

关键词:透水混凝土;半透水基层透水混凝土是由一系列相连通的孔隙和实体混凝土部分骨架组成的具有透水性的多孔结构的混凝土,在施工中主要靠包裹在骨料表面的胶结材料浆体硬化后,骨料颗粒胶结在一起,达到混凝土设计强度的一种专用混凝土的施工方法。

一、工程概况东西湖体育中心建设项目项目用地面积138341m2,总建筑面积144160 m2。

本项目主要由一场两馆(体育场、体育馆、游泳馆)组成。

透水混凝土面层颜色分为浅灰色和深灰色,不同色系之间采用40X5不锈钢分割条划分。

体育场南侧道路面宽度15m,长度470m,双向四车道布置,路基宽度30m,路肩范围铺设绿化带、自行车道及人行道。

30m=3m(人行道)+2m(自行车道)+2.5m(绿化带)+15m(透水混凝土路面)+2.5m(绿化带)+2m(自行车道)+3m(人行道)。

图1 南侧道路标准横断面图透水混凝土道路应满足小轿车,人行路、停车场以及景观绿化等需求等,故稳定土基层或石灰、粉煤灰稳定砂砾基层和底基层总厚度不小于180mm。

基层半透水路面结构层下图所示:二、主要材料特性1、碎石:2、水泥水泥使用PO42.5以上的普通硅酸盐水泥,品牌华新水泥。

3、凝胶增强剂:含凝胶、增强、减水、引气、缓凝和奥米纤维等多种聚合物。

4、着色剂:染色使用,着色力和遮盖力很强,耐光、耐大气性、耐污浊气体性、耐碱性。

5、罩面保护剂:环保型双丙聚氨酯密封处理,对表层增加色彩保护,抗氧化、抗紫外线辐射,经久耐磨,耐腐蚀。

三、排水系统排水系统可利用市政排水沟或雨水井,透水混凝土直接铺设至市政排水沟或雨水井,面积较大的路面设置排水盲沟排水至窖井,盲管敷设间距为3m/道:1、透水混凝土路面排水形式2、排水盲沟设置结构形式本道路基层采用半透水结构层,通过盲沟以及透水混凝土表面坡度排水,水经过盲沟,再由盲沟汇入窖井排出结构层。

在工程路面中C30透水混凝土的配合比设计及施工应用

在工程路面中C30透水混凝土的配合比设计及施工应用

在工程路面中C30透水混凝土的配合比设计及施工应用传统透水混凝土抗压强度一般在C25以下,主要还是被用于人行步道、体育休闲场馆、园林路等承载非机动车辆或轻型机动车辆的场所。

与南方城市相比,北京地区透水混凝土用量少,设计需求抗压强度低,施工水平参差不齐,易在施工过程中堵塞孔隙造成透水性较差。

近年来由于地下水的超量开采,北京原地面沉降呈快速增加趋势,透水路面正是这样一种能够将雨水收集利用,或将雨水回渗地下,维持水资源生态平衡的环境友好型材料。

透水混凝土路面有良好的渗水性及保湿性,透水性铺装地面以下的动植物及微生物的生存空间得到有效的保护,因而很好地体现了“与环境共生”的可持续发展理念[1]。

用透水性铺装代替不透水铺装可以有效缓解城市不透水硬化地面对于城市水资源的负面影响。

结合当前透水混凝土的市场需求,本文主要结合实际工程进行研究,形成一套符合工程要求的配合比及施工应用方法,为今后企业生产透水混凝土提供参考。

1工程概况北京某重点工程,总建设用地面积108633.561m2,主要包括主楼、配套管理用房、观景广场及门卫房。

其中配套管理房周边及广场西侧路面均为透水路面,面积约8000m2。

该工程对透水混凝土路面设计要求为透水层厚度为150mm,透水混凝土设计强度为C30,表观平整,透水系数≥1mm/s。

2配合比设计本文采用填充理论和体积法,以实际工程为基础,开展C30透水混凝土配合比设计。

根据项目设计要求和DB11/T 775—2010《透水混凝土路面技术规程》有关规定,建议施工方将厚度150mm的路面分为两层,透水结构层为100mm,透水面层50mm,分两道工序进行摊铺施工。

首先要结合实际生产确定原材料,通过多组试验,研究配合比中各参数变化对透水混凝土强度及透水系数的影响,最后针对该工程要求进行最终的配合比设计和计算。

3原材料及其对透水混凝土性能的影响水泥:选用质量稳定、强度较高的北京金隅北水P·O 42.5水泥,其物理力学性能见表1。

透水混凝土简述

透水混凝土简述

01
海绵城市概念及特点
天津
北京
过去三年
全国有超过360个城市遭遇过内
涝,其中60多个城市单次内涝时
间超过12h,淹水深度超过0.5m。
北京、深圳、长沙等城市出现
西安
武汉
人员伤亡,造成生命和财产损失。
我国1 100 座城市缺水,而雨水
北京
又没有得到合理利用,雨水利用
潜力巨大。
Байду номын сангаас
01
海绵城市概念及特点
01
透水混凝土又称多孔混凝土,透 水地坪,其是由骨料、水泥和水拌制 而成的一种多孔轻质混凝土,它不含 细骨料, 由粗骨料表面包覆一薄层水 泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的 蜂窝状结构, 故具有透气、透水和重 量轻的特点,也可称无砂混凝土。
01
1.高透水性 透水地坪拥有15%-25%的孔
隙,能够使透水速度达到31-52升 /米/小时,远远高于最有效的降雨 在最优秀的排水配置下的排出速 率。
普通自来水即可用。一般末经过滤的混浊的地下水 或使用过的不洁水,不能利用。
02
(1)透水混凝土路面基层的要求:根据路面的不同应用面板 厚度不同,对人行道,自行车道等轻荷重地面,一般面层厚 度不低于8 公分;对停车场、广场等中荷重地面,面层厚度不 低于10 公分,考虑成本,可将面层分为二层,即表层为彩色 透水混凝土层,厚度一般不低于3 公分,下层为素色透水混凝 土层。
案 现 格2独 度 的5温, 不特 传。%度能 同的 入的这,够 环孔 地空是配 境隙 面隙一合 和结 从)般设 个构 而降透计 性使 降低水师 所得 低了砖独 要较 整热很特 求低 个储难创 的的 铺存实意 装的地 装现能饰,下 地的风力实温 面。,

人行道15cmC20透水混凝土施工

人行道15cmC20透水混凝土施工

5.2透水混凝土施工-人行道15cmC20砼一、概述透水混凝土又称多孔混凝土,无砂混凝土,透水地坪。

是由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土,它不含细骨料。

透水混凝土由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构,故具有透气、透水和重量轻的特点。

透水混凝土是由一系列相连通的孔隙和实体混凝土部分骨架组成的具有透水性的多孔结构的混凝土,在施工中主要靠包裹在骨料表面的胶结材料浆体硬化后,骨料颗粒胶结在一起,达到混凝土设计强度的一种专用混凝土的施工方法。

施工步骤示意图如下:二、施工前准备透水混凝土施工前的准备工作:是指透水混凝土施工前道工序完成,已通过验收,符合透水混凝土施工的前期准备工作。

这项工作准备可分为下列工序:1、施工现场已达到“三通一平”,即路通、水通、电通、场地平整。

施工场地符合原料堆放条件,设备安装已经完成,多种施工机械进场满足施工要求。

2、底层、基层施工已经达到设计标高,多项地埋管线已经预埋结束,基层已经碾压结束,平整。

(施工面准备完毕,符合施工条件)3、施工人员组成进场,满足施工的人员需求。

4、材料进场,通过检验合格,符合施工条件。

三、施工工艺1、透水砼配合比:参照建议配合比表2、立模施工人员首先须按设计要求进行立模工作,立模过程中须注意高度、垂直度泛水坡度问题(根据项目实际需求判断是否需要立模)。

3、混凝土搅拌3.1透水砼搅拌投料必须严格按配合比进行,不得错投、误投。

第一次投料必须过磅,随后可在投料机械容器中做记号,按标准参照投料。

3.2投料顺序本着搅拌机料斗中先投1/2石子,再投水泥、添加剂,然后另投放1/2石子,即保持水泥、添加剂放置在石子中间位置较为适宜。

3.3搅拌方法先在空机中放用水量的20%,空机搅拌,再提升料斗进料。

在搅拌中分多次加水,直到水灰比完成计量。

要求搅拌均匀,符合施工要求。

合适的用水量搅拌的砼用手能攥成团,手松开后,手表面吸附浆体较少。

透水水泥混凝土配合比设计方法

透水水泥混凝土配合比设计方法

透水水泥混凝土配合比设计方法1. 介绍透水水泥混凝土是一种特殊结构的混凝土,在城市建设和环境保护中有着重要的应用价值。

它能够有效地减少城市雨水径流和地表径流,减缓城市内涝,改善城市环境,是一种环保型的建筑材料。

透水水泥混凝土的配合比设计是其施工过程中的重要环节,配合比的合理与否直接影响到混凝土的工程性能和使用寿命。

透水水泥混凝土配合比设计方法的研究和应用对于工程建设具有重要意义。

2. 透水水泥混凝土配合比设计的目标透水水泥混凝土的配合比设计应当遵循以下几个目标:(1)满足透水性能要求:透水水泥混凝土的设计配合比应当保证其具有良好的透水性能,能够满足工程设计的要求。

(2)保证强度和耐久性:配合比应当保证混凝土的强度和耐久性,能够满足工程使用的要求,具有良好的抗压性和耐久性。

(3)经济合理:在保证上述性能的前提下,配合比应当尽可能地节约材料,降低成本,提高经济性。

(4)易于施工:配合比应当考虑到施工过程中的操作性,确保施工的顺利进行。

3. 透水水泥混凝土配合比设计方法透水水泥混凝土的配合比设计方法可以分为以下几个步骤:3.1 确定透水水泥混凝土的性能要求根据工程设计要求确定所需的透水水泥混凝土的性能指标,包括透水性能、强度等级、耐久性要求等。

这些性能指标将直接影响到配合比的设计。

3.2 确定材料配合比根据所需的混凝土性能指标,确定透水水泥混凝土所需的原材料,包括水泥、砂、骨料等。

通过实验和试验,确定各种原材料的配合比,包括水灰比、掺合料掺量等。

3.3 确定混凝土配合比比例根据材料的配合比,确定混凝土的配合比比例,包括水泥、砂、骨料的配合比例。

在确定混凝土的配合比比例时,需要考虑原材料的物性参数和混凝土的工作性能要求,保证混凝土的坍落度和流动性。

3.4 设计试配比根据上述配合比比例,进行试配,制作试块进行试验,调整配合比比例,直至确定最佳的混凝土试配比。

3.5 验证配合比通过现场材料配合试验和混凝土试块试验对配合比进行验证,满足设计要求后,确定最终的透水水泥混凝土配合比,进行工程应用。

再生骨料透水混凝土关键性能统计及预测分析

再生骨料透水混凝土关键性能统计及预测分析

再生骨料透水混凝土关键性能统计及预测分析陈守开;陈家林;汪伦焰;李海瑞;郭磊【摘要】对再生骨料透水混凝土(RAPC)4项关键性能指标(抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数)进行了统计分析,发现这4项性能指标均基本服从正态分布规律;同时建立了RAPC宏观性能的统计规律与内在联系.在此基础上,基于人工神经网络方法,运用Python软件建立了基于BP神经网络的RAPC性能预测模型,并对上述关键性能指标进行了相互预测分析.结果表明:4项性能指标的模型预测值平均相对误差均在10%以内,预测精度较高,表明RAPC的透水性能与强度性能之间具有内在的反向关联关系,并具备可预测性.【期刊名称】《建筑材料学报》【年(卷),期】2019(022)002【总页数】8页(P214-221)【关键词】再生骨料透水混凝土;正态分布;BP网络模型;预测分析;强度;渗透性【作者】陈守开;陈家林;汪伦焰;李海瑞;郭磊【作者单位】华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;河南省水环境模拟与治理重点实验室,河南郑州450045;河南省水环境治理与生态修复院士工作站,河南郑州450002;水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心,河南郑州450045;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;河南省水环境模拟与治理重点实验室,河南郑州450045;河南省水环境治理与生态修复院士工作站,河南郑州450002;水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心,河南郑州450045;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;河南省水环境模拟与治理重点实验室,河南郑州450045;河南省水环境治理与生态修复院士工作站,河南郑州450002;水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心,河南郑州450045;华北水利水电大学管理与经济学院,河南郑州450045;华北水利水电大学水利学院,河南郑州450045;河南省水环境模拟与治理重点实验室,河南郑州450045;河南省水环境治理与生态修复院士工作站,河南郑州450002;水资源高效利用与保障工程河南省协同创新中心,河南郑州450045【正文语种】中文【中图分类】TU528.01随着城市化的步伐不断加快,建筑垃圾逐渐增多并已成为污染环境的重要因素.再生骨料透水混凝土(RAPC)是由建筑垃圾经破碎、筛分后与水、水泥按照一定比例制备的,不仅能够充分发挥透水混凝土的优点,而且能够减少建筑垃圾的污染和填埋问题,有效改善环境.ACI[1]给出了透水混凝土抗压强度与劈拉强度、孔隙率与透水系数的指数关系,而对于RAPC的这两方面关系,国内外学者的研究多是参照这一模型,如Güneyisi等[2]研究发现RAPC的孔隙率与透水系数之间满足指数正相关关系,即透水系数随孔隙率的增大呈指数型增大;陈守开等[3-4]、Sata等[5-6]也得出了相同结论;Khoshkenari等[7]利用回归线性模型,得出了再生骨料混凝土抗压强度与劈拉强度之间满足指数关系,且相关性达到95%以上的结论;Rizvi等[8]通过试验,建立了RAPC抗压强度与透水性能之间的关系,指出RAPC 的抗压强度随着透水性能的增大而降低;Aliabdo等[9]对比了RAPC抗压强度与其他性能指标,发现RAPC的抗压强度随其密度、抗折强度、劈拉强度的增大而增大,随孔隙率、透水系数、RAPC破坏率的减小而增大.但这些研究多数基于少量试验数据唯象理论的拟合,具有较大的局限性,不能直观反映出RAPC性能的内在联系.此外,对于混凝土的统计研究已相当普遍,且对于再生骨料混凝土的统计研究也有涉及,但在RAPC的统计特征方面尚无相关报道.肖建庄等[10]利用正态分布模型对再生骨料混凝土抗压强度的分布特征进行了检验,并用Monte-Carlo模拟方法验证,结果表明在显著水平为0.05时,再生骨料混凝土的抗压强度服从正态分布规律;郭磊等[11]对比了2种拌制工艺制备出的再生骨料混凝土抗压强度正态分布曲线,通过均值和标准差来判断强度离散性的增大或减小,继而选择出一种较优的拌制工艺;Cantero等[12]对再生骨料替代率不同的混凝土抗压强度、劈拉强度以及抗弯强度等力学性能进行正态分布检验,结果显示这3种强度均符合正态分布特征.1)本文涉及的水灰比、掺量等除特别指明外均为质量比或质量分数.随着混凝土行业的不断发展,BP神经网络模型作为一种拥有较高预测精度的方法渐渐走入人们的视野[13],并被广泛应用到混凝土力学性能预测中.Naderpour等[14]使用BP神经网络对再生骨料混凝土抗压强度进行预测,用于预测模型训练、验证以及测试的回归值分别为0.903,0.890及0.829,且经过分析发现再生骨料的吸水率对混凝土抗压强度具有重要影响;Dantas等[15]建立了以砂浆、水泥与骨料含量以及水灰比为BP神经网络输入层的预测模型,对混凝土不同时段的抗压强度进行预测分析,预测精度较高.但上述方法多数局限于对混凝土单一性能指标进行预测,且多数基于混凝土原材料进行预测.为此,本文从RAPC力学性能角度出发,基于大量的试验数据,分析RAPC各项关键性能的统计学规律,并借助BP 神经网络模型进行这些性能的预测分析,同时研究RAPC宏观性能之间的内在联系,为RAPC的理论及应用研究提供参考.1 试验设计与方法1.1 试验配合比及原材料根据之前的试验研究及分析[3-4,11,16],RAPC的基准配合比见表1,其水灰比(mW/mC)1)为0.3;骨灰比(mA/mC)为4.5.在基准配合比的基础上,基于单因素单水平变化原则,挑选目前在混凝土中掺用率较高的几种材料掺入基准RAPC.其中的再生微粉(RMP)、粉煤灰(FA)和硅粉(SF)掺量依据文献[17-19]所列的大概范围,经过多次试验后确定;减水剂(巴斯夫BASF,聚羧酸PC,萘系NSF)和纤维(聚丙烯PPF,碳纤维CF)由生产厂家提供掺量范围,再由本课题组通过试验确定.本次试验共设计3个系列组,见表2.表1 RAPC基准配合比Table 1 Basic mix proportion ofRAPCmW/mCmA/mCMix proportion/(kg·m-3)CementWaterRecycled coarse aggregate0.34.5327.5998.281474.14表2 RAPC系列组成及掺量Table 2 Composition and content of RAPC series w/%Admixture(Series Ⅰ)Superplasticizer(Series Ⅱ)Fiber(SeriesⅢ)RMPFASFBASFPCNSFPPFCF10.0010.002.000.500.500.500.300.2015.0015. 004.000.750.750.750.600.4020.0020.000 1.001.001.000.900.60(1)掺和料系列(系列Ⅰ):掺和料等质量替代水泥,其替代种类和替代率分别为:再生微粉(RMP)(10%,15%,20%)、粉煤灰(FA)(10%,15%,20%)及硅粉(SF)(2%,4%,0%).(2)减水剂系列(系列Ⅱ):掺加减水剂,其种类和掺量分别为:巴斯夫BASF(0.50%,0.75%,1.00%)、聚羧酸PC(0.50%,0.75%,1.00%)及萘系NSF(0.50%,0.75%,1.00%).(3)纤维系列(系列Ⅲ):掺加纤维,其种类和掺量分别为:聚丙烯纤维PPF(0.3%,0.6%,0.9%)及碳纤维CF(0.2%,0.4%,0.6%).试验所需原材料:拌和水为自来水;再生粗骨料(RCA)为采用颚式破碎机将废弃混凝土路面(强度等级为C30)破碎后筛分得到的粒径10~20mm的再生骨料;水泥为河南丰博天瑞集团生产的P·O 42.5普通硅酸盐水泥;粉煤灰为Ⅱ级(45μm方孔筛筛余量不大于25%);再生微粉(≤2.75mm);硅粉(w(SiO2)>95%);纤维为PPF(长度6mm,密度1.82g/cm3,断裂伸长率2.02%)、CF(长度8mm,密度0.91g/cm3,断裂伸长率29.8%);高效减水剂为BASF(减水率27.2%,含气量(体积分数)1.7%)、PC(减水率28%,含气量(体积分数)2.5%)、NSF(减水率20%,含气量(体积分数)2.5%).1.2 试验过程与结果1.2.1 制备方法RAPC试件制备采用SJD60单卧轴强制式搅拌机、HZD1000型混凝土试验振动台以及人工插捣完成,制备流程见图1.图1 RAPC制备流程图Fig.1 Preparation flow chart of RAPC1.2.2 试验方法RAPC试件的抗压强度和劈拉强度试验均按照GB/T 50170—2010《混凝土强度检测评定标准》,在WAW-1000型电液伺服万能试验机上完成;参照GB/T 50081—2002《普通混凝土力学性能试验方法标准》,取3个试件强度的算术平均值作为每组试件的强度代表值;透水系数参照CJJ/T 135—2009《透水水泥混凝土路面技术规程》,用自制的透水装置(基于达西定律,见图2)测得.图2 自制透水试验装置Fig.2 Homemade permeable test deviceRAPC试件透水系数测试时采用定水头法(水头高度为200mm)[20-21],计算公式如下:(1)式中:K为试件的透水系数(cm/s);V为t秒内渗出的水量(cm3);L为试件的高度(mm);A为试件的上表面积(cm2);H为水位差(cm);t为透水时间(s).为防止试件非测试面发生渗漏而影响测试数据的准确性,用水泥浆对其进行抹面密封[22],并用橡皮泥填充试件与透水装置之间的缝隙.测试前调试水流流速,使水流从装置顶面刚好溢出为最佳并保持稳定60s后开始测试,每个试件测试时间控制在25s.孔隙率按照CJJ/T 253—2016《再生骨料透水混凝土应用技术规程》测试.抗压强度和劈拉强度测试采用φ100×200mm的圆柱体试件,透水系数和孔隙率测试采用150mm×150mm×150mm的立方体试件,每组均为3个试件,结果取平均值.1.3 试验结果与分析RAPC基准组以及3个系列组的抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数数值范围见表3.由表3可见,RAPC各组试件的4项关键指标均符合CJJ/T 253—2016的要求.表3 RAPC试件的强度与透水性能数值范围Table 3 Numerical value range of RAPC strength and permeabilitySeriesCompressive strength/MPaSplitting tensile strength/MPaPorosity(by volume)/%Water permeability/(mm·s-1)Basic8.43-9.791.70-1.7817.95-19.582.88-4.00Ⅰ2.86-10.000.95-1.7818.99-30.793.53-4.62Ⅱ2.09-6.790.65-1.6021.48-35.763.85-5.00Ⅲ5.13-9.201.08-2.1814.34-28.122.36-4.61Total2.09-10.000.65-2.1814.34-35.762.36-5.00一般而言,RAPC的透水系数在一定程度上与其孔隙率呈正相关关系(大多数的研究显示呈指数关系[2-5]),与强度呈反相关关系.由表3中RAPC各组试件的各项指标测试数据可以看出:(1)系列Ⅰ组强度离散性较大(尤其是抗压强度),说明掺和料对RAPC强度的影响具有不稳定性;系列Ⅱ组的强度最低,说明减水剂在增强RAPC强度方面的作用不大;系列Ⅲ组的强度最高(尤其是劈拉强度),说明纤维能够改善RAPC强度并较好地增加其韧性.(2)系列Ⅱ组的孔隙率最大,相应的透水系数也最大,符合现有孔隙率与透水性能的一般规律;系列Ⅰ,Ⅲ组的孔隙率比基准组略大,说明掺和料及纤维对RAPC的透水性能影响不明显.经过对比发现,系列Ⅱ组强度低但透水性能好、系列Ⅲ组强度高但透水性能差,表明RAPC的强度与透水性能实质上是对立关系.2 再生混凝土基本性能的统计规律2.1 统计规律正态分布概率密度函数[11,23]为:(2)式中:f(x)为概率密度;σ为标准差;μ为样本均值.由式(2)可得RAPC各组试件抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数的期望值μ、方差s2和标准差σ分别为5.90,3.39和1.84MPa;1.30,0.12和0.34MPa;25.60%,29.32%和5.42%;4.20,0.98和0.49mm/s.依据正态分布“3σ”原则,可计算出不同范围内正态分布曲线下的面积,其面积分布用式(3)计算:(3)式中:P为样本落入任意区间(a,b)的概率.由式(3)可得RAPC各组试件的抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数总体样本落在(μ-σ,μ+σ),(μ-2σ,μ+2σ)和(μ-3σ,μ+3σ)区间的概率分别为68.32%,95.52%和99.81%;68.37%,95.47%和99.70%;68.63%,95.96%和99.95%;78.07%,95.41%和99.69%.按照式(2),(3)计算得到RAPC各组试件孔隙率的统计分布特征,且根据落入各区间的样本个数,确定区间频率,并绘制频率分布曲线,见图3.依据正态分布曲线性质,不同强度保证率所对应的RAPC各组试件强度代表值见表4.由表4可知,系列Ⅲ 组在各强度保证率范围内的抗压强度代表值明显高于系列Ⅰ组和系列Ⅱ组,与系列Ⅰ组相比,要分别高出84.82%,63.49%和46.62%,表明在强度改善方面,外掺纤维优于内掺掺和料以及添加高效减水剂.图3 RAPC关键性能统计Fig.3 RAPC key properties statistics表4 各系列RAPC的强度保证率代表值Table 4 Representative values of the strength assurance rates for each series RAPCGuarantee rate/%Intensity representative value intervalProbability coefficienttCompressivestrength/MPaSplitting tensile strength/MPaRepresentative valueAverage valueRepresentative valueAverage value95x≥μ-1.65σ1.653.03(SeriesⅠ)2.65(Series Ⅱ)5.60(Series Ⅲ)3.761.02(Series Ⅰ)0.67(Series Ⅱ)1.11(Series Ⅲ)0.9390x≥μ-1.28σ1.283.67(Series Ⅰ)3.09(Series Ⅱ)6.00(SeriesⅢ)4.251.11(Series Ⅰ)0.74(Series Ⅱ)1.22(Series Ⅲ)1.0280x≥μ-0.84σ0.844.44(Series Ⅰ)3.63(Series Ⅱ)6.51(Series Ⅲ)4.861.21(SeriesⅠ)0.83(Series Ⅱ)1.35(Series Ⅲ)1.13对RAPC各组试件的抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数4项关键性能指标进行正态分布Kurtosis-Skewness(K-S)检验,得到其峰度分别为-0.475,-0.698,-0.981和0.759,均∈[-1.15,1.15],偏度分别为0.169,0.232,-0.071和-0.485,均∈[-0.577,0.577],说明RAPC各组试件的各项性能指标基本服从正态分布规律特征.2.2 预测分析2.2.1 BP网络模型由上节分析可知,RAPC强度与透水性能之间存在着统计学上的对立关系,即强度增大时透水系数减小,但同时两者之间应该通过其内部结构存在某种必然的联系[24].为量化RAPC强度与透水性能之间的这种联系,采用强度与透水性能之间是否可互相预测予以判断,并按此思路建立强-渗(强度-透水性能)预测模型.分3种情形进行预测分析:(1)以劈拉强度、孔隙率及透水系数作为输入层,抗压强度作为输出层建立BP网络模型,其拓扑结构如图4所示.此处采用单隐含层,隐含层节点采用较常用的试凑法公式[25]确定:(4)式中:h为隐含层节点;m为输入层节点数;n为输出层节点数;a为1~10之间的调节常数.图4 BP网络拓扑结构Fig.4 BP network topology为探索最佳预测模型结构,作者经过多次计算、训练后发现当a取3时,训练效果最佳,即构成3-5-1的预测模型结构.(2)为形成较系统和完整的强-渗预测模型,从另一个角度对BP网络模型结构作出调整,即采用RAPC抗压强度、劈拉强度和孔隙率来预测透水系数,方法同(1). (3)为拓展RAPC多角度、深层次的模型结构,除建模预测其抗压强度和透水系数以外,对其余的2项性能指标也进行尝试,以验证4项指标彼此之间的可预测性,方法同(1).采用Python软件来实现网络模型训练,隐含层传递函数采用logsig型函数,输出层传递函数采用Purelin函数,训练函数采用动量反传的梯度下降BP算法Traingdm函数[26].本次训练总样本容量共77组数据,随机抽取14组数据作为检测样本,占总样本量的18.2%,其余63组数据作为训练样本.将迭代次数设定为10000次,学习速率设定为0.05,修正系数设定为0.1.2.2.2 预测结果分析图5为14组(A~N)RAPC样本抗压强度、劈拉强度、孔隙率及透水系数预测值与实测值的对比结果,表5为各性能指标误差值.由结果可知,RAPC的4项指标预测值与实测值总体差异不大,其绝对误差在可接受的范围,平均相对误差不超过10%,预测精度较高.其中,预测RAPC抗压强度、孔隙率和透水系数的效果要优于预测劈拉强度的效果.图5 RAPC实测值与模型预测值关系图Fig.5 Relation of measured values and predictive values of the model of RAPC表5 RAPC各性能指标误差值Table 5 RAPC performance index errorSample numberCompressive strengthSplitting tensile strengthPorosityWater permeabilityRelative error/%Absolute error/MPaRelative error/%Absolute error/MPaRelative error/%Absolute error/%Relative error/%Absolute error/(mm·s-1)A0.100.0110.610.2212.060.023.630.15B3.160.261.880.034.410.013.050.12 C0.150.014.330.084.240.015.900.24D4.930.4415.440.326.040.021.380.06E6.0 20.370.310.0113.610.037.490.29F15.930.995.210.074.750.017.580.31G14.49 0.8710.440.130.92010.000.43H9.950.6212.860.275.150.010.380.02I6.810.361 7.190.2811.940.033.510.16J11.400.5713.470.2312.910.020.040K0.630.0420.0 90.361.450.001.800.08L3.150.250.560.0111.640.025.040.21M9.810.815.500. 096.890.016.460.26N3.570.2814.290.262.850.013.510.15Average6.440.429.4 40.177.060.034.270.18以RAPC劈拉强度、孔隙率及透水系数为输入层,抗压强度为输出层的BP网络模型预测结果为例,由表5可见:预测的相对误差为0.10%~15.93%,平均相对误差为6.44%;绝对误差为0.01~0.99MPa,平均绝对误差为0.42MPa.除偶然几个点比实际值略大之外,总体上预测结果表现良好.其他指标的预测结果与此类似,如RAPC劈拉强度预测值相对误差最大值为20.09%,最小值为0.31%,平均值为9.44%;孔隙率预测值平均相对误差为7.06%,平均绝对误差为0.03%;透水系数预测值平均相对误差为4.27%,平均绝对误差为0.18mm/s.引起误差的原因分析:(1)BP网络模型本身存在一定误差,系统误差不可避免;(2)在进行RAPC制备及性能测试时引起的误差,包括试验过程中的人为因素、外部条件变化以及再生骨料本身存在的离散性等;(3)预测试验训练样本尚不充裕,如增加样本数量,应能进一步减小误差.总体而言,本文建立的RAPC各宏观性能指标的BP网络模型实现了指标之间的互相预测,且预测结果与实测值吻合较好,显示了BP网络模型具有较为精准的预测功能,同时也说明RAPC强-渗性能之间存在相关性.3 结论(1)统计结果显示,RAPC抗压强度、劈拉强度、孔隙率和透水系数这4项关键指标均近似服从正态分布规律,其期望值和方差分别为5.91MPa和3.39MPa,1.3MPa和0.12MPa,25.6%和29.32%,4.2mm/s和0.98mm/s;此外,通过比较3个系列RAPC的强度与透水系数发现,它们在统计规律上存在对立的特征,即强度大时,孔隙率和透水系数相应较小,反之亦然.(2)建立了基于BP神经网络的RAPC关键性能预测模型,通过对RAPC 4项关键性能指标之间的互相预测研究表明,各项指标相互预测的平均相对误差均在10%以内,其中抗压强度、劈拉强度、孔隙率和透水系数预测值的平均相对误差分别为6.44%,9.44%,7.06%和4.27%,说明BP神经网络模型能够较为准确地预测RAPC各项性能指标,同时能够明晰RAPC各性能指标之间存在的内在关系. (3)将BP神经网络应用于RAPC各项性能预测,区别于传统神经网络模型基于原材料对单一指标的预测,并通过性能指标之间的互相预测达到了减少试验组数以及预测缺失性能指标的目的,为RAPC的发展和实际应用提供了参考.参考文献:【相关文献】[1] ACI 522R-13.Pervious concrete[S].Farmington Hills:American Concrete Institute Committee,2013.M,KAREEM Q,et al.Effect of different substitution of natural aggregate by recycled aggregate on performance characteristics of pervious concrete[J].Materials & Structures,2016,49(1-2):521-536.[3] 陈守开,杨晴,刘秋常,等.再生骨料透水混凝土强度及透水性能试验[J].农业工程学报,2017,33(15):141-146.CHEN Shoukai,YANG Qing,LIU Qiuchang,et al.Experiment on strength and permeability of recycled aggregate pervious concrete[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering,2017,33(15):141-146.(in Chinese)[4] 陈守开,常承艳,郭磊,等.再生骨料掺量对透水混凝土性能的影响[J].应用基础与工程科学学报,2018,26(1):98-108.CHEN Shoukai,CHANG Chengyan,GUO Lei,et al.Influence of recycled aggregates content on the performance of pervious concrete[J].Journal of Basic Science and Engineering,2018,26(1):98-108.(in Chinese)[5] SATA V,WONGSA A,CHINDAPRASIRT P.Properties of pervious geopolymer concrete using recycled aggregates[J].Construction and Building Materials,2013,42:33-39.[6] ZAETANG Y,SATA V,WONGSA A,et al.Properties of pervious concrete containing recycled concrete block aggregate and recycled concrete aggregate[J].Construction and Building Materials,2016,111:15-21.[7] KHOSHKENARI A G,SHAFIGH P,MOGHIMI M,et al.The role of 0-2mm fine recycled concrete aggregate on the compressive and splitting tensile strengths of recycled concrete aggregate concrete[J].Materials & Design,2014,64(9):345-354.[8] RIZVI R,HENDERSON V,TIGHE S,et al.Evaluating the use of recycled concrete aggregate in pervious concrete pavement[J].Transportation Research Record Journal,Transportation Research Board,2010(2164):132-140.[9] ALIABDO A A,ELMOATY A E M A,AUDA E M.Experimental investigation on permeability indices and strength of modified pervious concrete with recycled concreteaggregate[J].Construction and Building Materials,2018,193:105-127.[10] 肖建庄,雷斌,袁飚.不同来源再生混凝土抗压强度分布特征研究[J].建筑结构学报,2008,29(5):94-100.XIAO Jianzhuang,LEI Bin,YUAN pressive strength distribution of recycledaggregate concrete derived from different origins[J].Journal of BuildingStructures,2008,29(5):94-100.(in Chinese)[11] 郭磊,薛志龙,陈守开,等.基于预拌浓浆法的再生骨料混凝土性能试验研究[J].建筑材料学报,2017,20(6):950-955.GUO Lei,XUE Zhilong,CHEN Shoukai,et al.Experimental study on the performance of recycled aggregate concrete based on pre-mixing thick cement paste method[J].Journalof Building Materials,2017,20(6):950-955.(in Chinese)[12] CANTERO B,DEL BOSQUE I F S,MATAS A,et al.Statistically significant effects of mixed recycled aggregate on the physical-mechanical properties of structuralconcretes[J].Construction and Building Materials,2018,185:93-101.[13] UYSAL M,TANYILDIZI H.Estimation of compressive strength of self-compacting concrete containing polypropylene fiber and mineral additives exposed to high temperature using artificial neural network[J].Construction and BuildingMaterials,2012,27(1):404-414.[14] NADERPOUR H,RAFIEAN A H,FAKHARIAN pressive strength prediction of environmentally friendly concrete using artificial neural networks[J].Journal of Building Engineering,2018,16:213-219.[15] DANTAS A T A,LEITE M B,NAGAHAMA K D J.Prediction of compressive strength of concrete containing construction and demolition waste using artificial neuralnetworks[J].Construction and Building Materials,2013,38(2):717-722.[16] 陈守开,刘新飞,郭磊,等.再生骨料掺配比对再生透水混凝土性能的影响[J].复合材料学报,2018,35(6):1590-1598.CHEN Shoukai,LIU Xinfei,GUO Lei,et al.Influence of recycled aggregate proportion on performance of recycled pervious concrete[J]Acta Materiae CompositaeSinica,2018,35(6):1590-1598.(in Chinese)[17] 马纯滔,宋建夏,王彩波,等.建筑垃圾再生微粉利用的试验研究[J].宁夏工程技术,2009,8(1):55-58. 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透水混凝土的配制及应用

透水混凝土的配制及应用

透水混凝土的配制及应用作者:范晓玲李锋刘思昊来源:《科学导报·学术》2019年第49期摘 ;要:本文主要研究了透水混凝土性能的影响因素,通过实验找到水灰比、胶凝材料用量和种类、骨料尺寸和材质对透水混凝土性能的影响规律,结果表明水灰比降低可减少透水混凝土骨料连接点,提高透水混凝土透水系数,但对其强度的影响则受到水灰比降低而使浆体强度提高和骨料连接点减少两方面共同作用;提高胶材用量可提高透水混凝土强度、但将降低透水混凝土透水系数,因此透水混凝土的胶凝材料用量需根据指标需求,选择最佳范围;此外掺加适量的硅灰有利于提高透水混凝土的综合性能。

对单粒级骨料配制的透水混凝土,骨料尺寸越大,其配制的透水混凝土透水系数越大,透水混凝土强度则存在最佳尺寸。

关键词:透水;混凝土;水灰比;胶凝材料;骨料1.前言透水混凝土是指由水泥等胶凝材料、粗骨料、微量(或不含)细骨料、水和外加剂按照一定比例拌制而成的多孔材料。

由于细骨料很少或不含细骨料,透水混凝土成型硬化后内部结构中存在较多的孔隙,使其具有较好的渗透性,用于路面铺设时可防止路面积水、增加路面防滑性,降噪吸声、改善城市“热岛效应”,良好的排水功能也使其成为海绵城市建设不可或缺的建设材料。

2.原材料及试验方法2.1 原材料(1)水泥:本实验所用水泥为四川峨胜水泥股份有限公司生产的普通硅酸盐水泥PO42.5R。

其性能指标如表1中所示。

(2)粉煤灰:本实验所用的粉煤灰为Ⅱ级粉煤灰,产地为成都。

其性能指标如表2中所示。

(3)硅灰:本实验用的硅灰为成都本地产硅灰,其性能指标如表3中所示。

(4)粗骨料:试验用普通碎石、玄武岩碎石为都江堰产,其物理性能指标如表4中所示,其颗粒级配如表5中所示。

(5)外加剂:本试验用外加剂均为自配外加剂,两种分别为CXT-1型和CXT-2型。

2.2试验方法透水混凝土的配制按照标准CJJ/T 135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》[1]中的方法计算配合比,透水混凝土的抗壓强度、抗折强度按照GB/T 50081-2002 《普通混凝土力学性能试验方法标准》进行检测。

透水混凝土施工工艺

透水混凝土施工工艺

透水混凝土施工工艺透水混凝土的生产和施工工艺,类似于传统混凝土,但技术要求要远高于传统混凝土。

合格的透水混凝土不仅能满足行车走人的功能,更具有孔隙均匀、透水迅速、平整牢固、美观耐用的特点。

1、材料组成:水泥、专用胶结剂、碎石(一般采用单级配石子)、水,面层保护剂、彩色颜料等组成。

2、材料准备:(1)碎石:透水混凝土用的碎石,其物理性能指标见下表。

碎石按粒度范围( mm )分为:2.4~4.75、4.75~9.5、9.6~13.2。

(2)水泥:水泥使用C42.5以上的普通硅酸盐水泥。

(3)水:普通自来水即可用。

(4)胶结剂:LDA粘结增强剂(液体)。

(5) 彩色颜料:耐候性好的无机类颜料。

(6)面层保护剂:耐磨性和舒缓老化性,一般选用氟碳树脂类材料。

3、搅拌注意事项:(1)施工现场须专人负责物料的配比,严格控制水灰比,即水的加入量。

水在搅拌时分2-3次加入,严禁1次性加够。

(2)满足强度和透水率(透水系数)的要求。

(3)满足面层的美观性和耐磨性的要求。

(4)透水混凝土作业面摊铺应根据施工时的气温情况,从搅拌到摊铺压实完成的时间间隔,夏季时应不超过30分钟,春秋季时应不超过45分钟。

(5)透水混凝土在浇筑后1天开始洒水养护,高温时在8小时候开始养护,但淋水时不宜用压力水直接冲淋混凝土表面,应直接从上往下淋水。

4、工艺流程:5、配合比设计及工程实验:对各种原材料按规定进行试验,透水混凝土配合比:原材料(立方米)用量质量比为:水泥:骨料:胶结剂:水(400:1500:8:120)。

根据配合比及时提供混凝土强度等试验数据,提请监理取样确认。

6、测量放线:首先对基层的标高、宽度、平整度、线位进行复核,重点控制线位和标高及平整度。

铺筑前对基层进行清扫,对松散部分和其他一些有问题的位置及时进行处理。

测量放线采用水准仪,要求中心线及边线全部放出,并经监理工程师检测合格后方可施工。

7、支设模板:施工人员在首先须按设计要求进行分隔立模及区域立模工作﹐立模中须注意高度、垂直度、泛水坡度等的问题。

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/
/
1627
19.5
/
9.00
HP-25 C30
463
/
1630
HP-26
C30
431(P.W42.5)+3 4(颜料)
/
1630
试验 编号
耐磨性
透水系数
孔隙率 7d抗压强度
/ / 28d抗压强度
/ / 25次抗冻性
18.5
18.5-20
7d抗折 强度
/
/
28d抗折 强度
9.00
9.15(无色 液态三聚氰 胺减水剂)
HP-16 20.2mm 2.20mm/s 20.2% 20.6MPa
24.6MPa
符合
3.1MPa 3.8MPa
HP-19 22.4mm 2.06mm/s 19.6% 18.2MPa
22.0MPa
符合
2.8MPa 3.6MPa
HP-20 19.6mm 1.96mm/s 18.2% 25.0MPa
28.8MPa
200
/
/
1600
/
40
12.70
HP-20 C25
445
150
/
1610
/
17.8
/
8.01
HP-21 C25
452
150
/
/
1610
18.1
/
8.14
HP-22 C25
452
/
1610
/
/
18.1
/
8.14
HP-23 C30
463
150
/
1630
/
18.5
/
9.00
HP-24 C30
466
150
32.6MPa
符合
3.3MPa 4.0MPa
HP-24 20.4mm 1.73mm/s 17.6% 25.4MPa
31.4MPa
符合
3.2MPa 3.8MPa

备注
112 垫层用 112 垫层用 109 基层用 109 基层用 109 面层用 110 下面层用 110 下面层用 106 上面层用
106 上面层用
透水混凝土配合比试配统计表
试验 编号
标号
HP-16 C20
水泥 (42.5等级)
460

玄武岩碎石
(2.36-4.75mm)
玄武岩碎石 (5-10mm)
石灰岩碎石 增强剂 粉煤灰 (5-10mm) 硅丙乳液 (Ⅱ级)
高效 减水剂 液态FDN-1
200
/
1600
/
/
40
12.50
HP-19 C20
468
HP-25 21.6mm HP-26 22.0mm
1.75mm/s 1.88mm/s
17.4% 17.6%
27.8MPa 27.0MPa
34.6MPa 34.2MPa
符合 符合
3.6MPa 4.6MPa 3.4MPa 4.3MPa
按照CJJ/T135-2009中面层设计的要求,试验段面层路面采用强度等级为C30的透水混凝土,水胶比为0.25-0.28,孔隙率控制在不小于12%,稠 度控制在20-35mm,根据拌合物的状态可以考虑加入砂,也可以不加。封闭剂为:固化剂+丙烯酸MPa
HP-21 21.2mm 1.88mm/s 19.0% 22.4MPa
26.4MPa
符合
2.9MPa 3.6MPa
HP-22 23.6mm 1.92mm/s 17.2% 25.6MPa
29.2MPa
符合
3.0MPa 3.6MPa
HP-23 18.8mm 1.83mm/s 18.0% 26.2MPa
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