基于目标孔隙率的多孔水泥混凝土配合比设计

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1、s一⋯一s◎基于目标孔隙率的多孔水泥混凝土配合比设计路贺伟，孙立军(1．上海奉贤建设发展(集团)有限公司，上海201499；2．同济大学交通运输工程学院，上海201804)摘要：采用孑L隙率、强度与和易性为控制指标，提出了基于目标孔隙率的多孑L混凝土配合比设计方法；按照该法制备的多子L混凝土，和易性良好，实测孔隙率与设计孔隙率相差可控制在2％以内；路用孑L隙率范围内，多孔混凝土28d抗折强度可达4．6MPa，抗压强度达25．0MPa，可达中等交通荷载等级路面要求。关键词：目标孑L隙率；多孔混凝土；配合比设计0引言易性[。与普通水泥混凝土

2、相同，多孔混凝土的基本材料1．1目标孔隙率构成包括矿料、水泥黏结剂、水及外加剂等；不同的是孔隙率表征材料内部被空气占有的体积与材料体多孔混凝土中不含砂或含很少的砂l1]。由于多孔混积的比值，分开口孔隙和闭口孔隙。开口孑L隙中，有些凝土具有较大的孑L隙，其内部结构与普通混凝土明显孑L隙之问相互通透，气流可以自由贯穿通过，为连通孑L不同。因而，多孑L混凝土的配合比设计与普通混凝土隙；而闭口孔隙则单独封闭存在，与外界不连通。连通亦有较大差别。孑L隙的存在，使得多孔混凝土能够吸收行车噪声、降低普通混凝土的配合比设计以新拌混凝土和易路表径流、净化

3、路表水质等。多孔混凝土配合比设计性、硬化混凝土强度及耐久性为主要指标_3]。对于最主要目标就是保证较大孔隙率，且孑L隙之间相互多孑L混凝土，最主要特征是丰富的连通孑L隙结构，配连通。合比设计中需要首先保证其孔隙率，才能充分发挥目前，多孔混凝土的孔隙率测试通常采用浸水法。其吸声降噪、渗流排水等生态效益。其次，多孔混凝将养护28d的多孔混凝土试件置于20℃的水中，24h土作为路面磨耗层，需要承受行车的轮载作用，硬化后测试其水中重／TI，然后将试件放入105℃的烘箱后的混凝土必须能够提供足够的力学强度。保证较中，烘干24h，冷却后测量其空气中

4、质量，测量多孔大孑L隙率和足够强度的同时，新拌多孑L混凝土需具混凝土试件的高度并计算其体积，则多孑L混凝土孑L有良好的和易性，满足施工要求。目前，我国多孔混隙率V计算如式1。该式测得的孑L隙率为多孑L混凝凝土配合比设计仍以经验法为主，参考日本道路公土内部孔隙率。团的方法开展]，并未根据多孔混凝土的结构特征一(1一×100％(1)p和要求进行设计，形成统一的配合比设计方法。基于此，本文根据多子L混凝土材料组成、结构特征和功式中：V为孔隙率，；为烘干试件空气中质量，g；为饱水试件水中质量，g；P为水的密度，g／cm。；V能要求，采用填充理论

5、，提出基于目标孔隙率的多孔混凝土配合比设计方法。为试件体积，cm。。1．2力学强度1控制指标多孔混凝土用于路面磨耗层，直接承受行车荷载多孔混凝土生态效益的发挥首要条件是其内部丰的重复碾压和磨耗。因而，在满足孔隙率的同时，需要富的连通孔隙，与普通混凝土尽量减小孔隙的配合比提供较高的力学强度，包括抗压和抗弯拉强度。将成设计思路大不相同；除此之外，仍需具有足够的力学强型好的多孔混凝土试件置于标准养护室中，按要求一度和良好的施工和易性。因而，采用多指标进行多孔定龄期后测定其力学强度，通常为7d或28d。抗压混凝土配合比设计，即：目标孑L隙率、力

6、学强度和和和抗弯拉强度的测试按照JTGE30—2005((公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》_7进行。收稿日期：2O13—1O—O9N。．42013上冯么赡63◎一⋯⋯1．3和易性2．1．2确定目标孔隙率普通水泥混凝土施工和易性通常采用坍落度试验路用多孔混凝土的目标孔隙率V一般要求介于进行评价。但由于多孑L水泥混凝土缺少细料，水灰比16～24％之间，根据使用要求确定。低等特性，新拌多孔混凝土比较干硬，或没有坍落度，2．1．3计算水泥胶浆体积或直接崩塌。因而，坍落度法不适用于评价新拌多孔多孔混凝土目标孔隙率确定后，则单位体积内水混凝土的和

7、易性。借鉴《日本水泥混凝土路面施工指泥胶浆的体积即可通过计算获得，如式3。一一V(3)南》，采用稠度法来评价多孑L混凝土的工作性能。将，新拌混凝土试料分3层放入规定容器，每层捣实25式中：为单位体积多孔混凝土水泥胶浆体积，m。。次，再将容器上下翻转置于平板上，抽出容器，观察平2．1．4确定水灰比板上残留试料的状态。将试料状态分为5个等级，各水灰比过小，多孔混凝土过于干硬；水灰比过大，状态表现及对应水灰比如表1。多孔混凝土容易淌浆，水灰比w／c应该适中。且力学强度试验表明【：多孔混凝土强度随水灰比增大先表1多孔混凝土稠度分级增大，后减小，

8、结合和易性要求，可以确定最佳水灰比。水灰比状态区分等级一般，最佳水灰比w／c介于0．28～O．32。小立刻全部崩解，骨料表面毫无光泽A2．1．5计算单位体积水泥胶浆质量立刻部分缺角，骨料表面无光泽B水灰比w