透水混凝土配比公式

透水混凝土配合比设计方法

3  材  料[]

 原材料

  水泥应采用强度等级不低于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。

  外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076的规定。

  透水混凝土采用的增强料按表选用。

表 增强材料的主要技术指标 （待测定）

类别	成份	掺量范围 (%)	强度增长率 (%)		主要技术指标
			掺量	强度增长
有机类	聚合物乳液
无机盐类	Na2CO3,Na2SO4，CaCl2
矿物材料	硅藻土
工业副产物	硅灰
	超细矿渣粉
	超细粉煤灰

  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，并符合表规定。

表  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)
植生	碎石/卵石	20～	＜	＜	＜	＞2500	＞1350
	陶粒	10～	＜	＜			＞800
路面	碎石/卵石	5～10	＜	＜	＜	＞2500	＞1350
路基	碎石/卵石	10～	＜	＜	＜	＞2500	＞1350

  细骨料

常用建筑材料参考性能

材料	密度 (kg/m3)	表观密度 (kg/m3)	堆积密度 (kg/m3)	孔隙率 (%)
水泥		2900－3100	1350	－
粉煤灰		2200	1300
矿渣粉		2900	1100
微硅灰
碎石		2670	1500	%
砂	2650	-	1450	-
钢纤维		7854	－	－
聚丙烯纤维
PVA纤维
水	1000	-	-	-
减水剂	1100	-	-	-

 透水混凝土

植生透水混凝土性能符合发下表

路面透水混凝土符合表规定

表  路用透水混凝土的性能

项   目		要   求
耐磨性(磨坑长度),mm		≤30
透水系数,mm／s		≥
抗冻性,%	25次冻融循环后抗压强度损失率	≤20
	25次冻融循环后质量损失率	≤5
连续孔隙率，%		≥10
强度等级		C20	C30
抗压强度(28d)，MPa		≥	≥
弯拉强度(28d)，MPa		≥	≥

  透水水泥混凝土配合比

 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

 透水水泥混凝土的配合比设计应符合本规程表中的性能要求。

 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：

式中 mg—1m3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg，取值1300 kg～1500 kg；

     —粗骨料紧密堆积密度，kg/m3；

     α—粗骨料用量修正系数，取。

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：

式中 Vp—1m3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；

νg—粗骨料紧密堆积空隙率，%；

ρg—粗骨料表观密度，kg/m3；

Rvoid—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：

式中 Vs—1m3透水水泥混凝土中砂的体积，m3；

ρs—砂的表观密度，kg/m3；

ms—砂的质量，kg；

βs—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~（）。

4 单位体积水泥用量应按下式确定：

式中 mb—1m3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150~250kg，路基或路面透水混凝土约300kg~450kg；

     mc—1m3透水水泥混凝土中水泥质量，kg；

mf—1m3透水水泥混凝土中掺合料质量，kg；

mw—1m3透水水泥混凝土中水的质量，kg；

βf—矿物掺合料的取代率，%，取胶凝材料质量的10%~30%选定；

RW/B—水胶比，~（）范围内选定；

ρP—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的浆体密度），需试验测定，kg/m3；

表2 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)
	100	0
	90	10
	80	20
	70	30
	90		10
	80		20
	70		30
	85	10		5
	75	20		5
	65	30		5
	80	10		10
	70	20		10
	60	30		10
	100	0
	90	10
	80	20
	70	30
	90		10
	80		20

	70		30
	85	10		5
	75	20		5
	65	30		5
	80	10		10
	70	20		10
	60	30		10
	100	0
	90	10
	80	20
	70	30
	90		10
	80		20
	70		30
	85	10		5
	75	20		5
	65	30		5
	80	10		10
	70	20		10
	60	30		10

	100	0
	90	10
	80	20
	70	30
	90		10
	80		20
	70		30
	85	10		5
	75	20		5
	65	30		5
	80	10		10
	70	20		10
	60	30		10

5 单位体积用水量按下式确定：

式中 mw—1m3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：

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，%。

4 理论体积法计算透水混凝土配比[]

  单位体积法按下式计算

式中 mc、mf、mw、ms、mg—1m3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）。

ρc、ρf、ρw、ρP、ρs—水泥、掺合料、水、砂的表观密度，kg/m3；

ρg、ρg`—石的表观密度、堆积密度，kg/m3；

Vg—1m3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%范围内选定，水胶比一般在~（）内选定。

1m3水泥、砂、石等原材料按式（）至式（）计算得到，具体参照例题

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：

级普通硅酸盐水泥，表观密度为3000kg/m3；Ⅰ级粉煤灰，表观密度为2250kg/m3；石灰岩碎石：5～，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：

解：1单位体积粗骨料质量，取粗骨料堆积密度由公式（）可得：

＝×1500=1470 kg

2胶结料体积，由公式（）及式（）

＝1－×(1-νg)-1×20%= m3

=(1-1500/2700)×100%=%

    3为提高强度，水胶比选

4 单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（）、式（）、式（）、式（）确定：

胶凝材料质量：

粉煤灰质量：mf=mb×20%=374×20%=75kg

水泥质量：=374-75=299kg

用水量：＝374×＝94kg

5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的%，则式（）可得：

＝374×%＝

    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：

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=；粉煤灰掺量20%，则由式（）：

由式（）可得1m3透水混凝土石质量：

＝×1500=1470 kg

石的体积为：m3

设定水胶比W/B=mw/mb=，由式（）可得用水量：

＝(mc+mf)×

    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（）：

由于粉煤灰掺量20%，由式（）：

由上式得到：，代入式（），可得：

得到粉煤灰质理mf＝86kg；

水泥质量mc=4mf=86×4=343kg

水质量=(mc+mf)×=107kg

粗骨料质量1470kg

外加剂质量＝(mc+mf)×%＝(86+343)×%=

    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：

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：

级普通硅酸盐水泥，表观密度为3000kg/m3；Ⅰ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：5～，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：

解：1单位体积粗骨料质量，取粗骨料堆积密度由公式（）可得：

＝×1500=1470 kg

2有砂时，胶结料体积

由砂率βs=10%，粗骨料质量mg=1470kg，由式（）可求得砂质量ms：

ms=163kg

砂表观密度2650kg/m3，由式（）可求得砂体积：

＝163/2650=

由式（），胶结料体积：

=1－×1500/2700－1×20%－

＝

4 单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（）、式（）、式（）确定：

胶凝材料质量：

粉煤灰质量：mf=mb×20%=276×20%=55kg

水泥质量：=276-55=221kg

用水量：＝276×＝69kg

5 外加剂用量，暂定为胶凝材料的%，则式（）可得：

＝276×%＝

    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：

单位体积法计算：

设计孔隙率Pvoid=20%；取砂率βs=10%；取水胶比W/B=mw/mb=；粉煤灰掺量20%，则由式（）：

1m3体积粗骨料质量，取粗骨料堆积密度由公式（）可得：

＝×1500=1470 kg

石体积m3

由式（）：，，得砂质量：ms=163kg

    砂的体积：

由于粉煤灰掺量20%，由式（）：

由上式得到：，代入式（），可得：

粉煤灰质量mf=65kg，

水泥质量mc=4mf=65×4=262kg

水质量=(mc+mf)×=82kg

    外加剂质量＝(mc+mf)×%＝(65+262)×%=

    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：

参考文献