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1、公路 2004年8月 第8期 HIGHWAYAug12004No18文章编号:0451-0712(2004)08-0250-05 中图分类号:U414118 文献标识码:A多孔混凝土材料组成与路用性能研究苏堪祥(广东广珠西线高速公路有限公司 佛山市 528312)摘 要:提出了路面多孔混凝土透水基层材料的配合比设计方法,试验表明该种材料具有较高的强度及透水能力。通过试验及机理分析得出其具有较小的温度及干燥收缩性、良好的抗冻性等路用性能。关键词:多孔混凝土;配
2、合比;强度;空隙率;渗透系数;收缩;抗冻 多孔混凝土也称无砂多孔混凝土或多孔贫混凝1 组成设计土,是由水泥、粗集料和水拌制而成的贫混凝土。多1.1 原材料性质孔混凝土用于道路基层在国内并不多见,而在国外1.1.1 水泥已有不少应用,如法国曾经在1974年和1976年修建普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥以及火山灰了多孔贫混凝土路面试验路。1979～1981年在戴高质硅酸盐水泥均可用于多孔混凝土中,但不能使用乐机场水泥混凝土路面结构中将10cm厚的多孔隙快硬水泥、早强水泥以及已经受潮变质的水泥。由于贫混凝土铺设于面板与水
3、泥处置基层之间,以增加从拌和到压实,一般需要2h,应优先选用终凝时间基层的排水功能。这种多孔贫混凝土排水基层在欧较长的水泥。本试验所用水泥为ISO3215级普通硅洲的一些国家广泛地用于硬路肩下。酸盐水泥,有关技术指标见表1。表1 水泥技术指标初凝时间终凝时间细 度3d强度öMPa28d强度öMPa检验项目minh%抗折抗压抗折抗压标准要求≥45≤10≤1010≥215≥1110≥515≥3215实测结果2185.7231841531187115017单项结论合格合格合格合格合格合格合格11112 集料值、含泥量及针
4、片状含量应提出要求。本试验所用集集料应选用洁净、坚硬而耐久的碎石,对其压碎料为石灰岩碎石,其有关技术指标见表2。表2 碎石技术指标实验项目表观相对密度松方密度ö(göcm3)含泥量ö%针片状含量ö%压碎值ö%标准要求——≤1≤15≤12实测结果2170×103115×103019181886128112 集料级配者则偏重力学强度,空隙率应该尽可能小。多孔混凝土和普通混凝土的级配设计,在工程理想的多孔混凝土是粗集料受压后在排列中互中的出发点不同。前者要求一定的空隙率以便能充相嵌挤又不互相干涉,相互之间有较大的摩擦力,形
5、分排水或透水,同时也应具有一定的力学强度;而后成排列紧密的多级空间骨架结构。根据泰波公式及收稿日期:2004-06-282004年 第8期 苏堪祥:多孔混凝土材料组成与路用性能研究国外的经验,设计出4种级配如表3所示。泥含量的增加而增加。试验过程中在水灰比一定(如0145)的情况下,变动水泥用量(水泥∶碎石为1∶8、表3 集料级配范围1∶815、1∶910、1∶915、1∶10)并成型试件,养护后筛孔孔径ömm31152520105215测定其空隙率、渗透系数及7d抗压强度,根据强度、级配1100——0
6、通过筛孔渗透性及经济性要求确定最佳水泥用量。级配2100——87～760的百分率(3)确定水灰比。级配310090～10020～550%多孔混凝土存在一个最佳用水量,若用水量太级配410090～10020～550～100小,水泥浆不能很好包裹集料;用水量过大,水泥浆 注:(1)级配2按照泰波公式p=100(döD)n、n=013～016而得;(2)过于稀薄而沉积于底部,也不能很好包裹集料,影响级配3、4均为AASHTONo167(威斯康星州)级配调整结果。混凝土的整体强度及均匀性。试验过程中在水泥用113 配合比设计
7、量一定(水泥∶碎石=1∶9)的情况下,变动水灰比11311 设计标准(0139、0142、0145、0148、0151)并成型试件,养护后多孔混凝土的组成设计,应同时满足空隙率、渗测定其空隙率、渗透系数及7d抗压强度,确定最佳透性及强度3方面的要求。水灰比。(1)空隙率。11314 试验结果空隙率越高,排水性能越好。为了迅速排除渗入多孔混凝土因缺少细集料包裹水泥浆,振动成路面结构内部的自由水,必须充分保证多孔混凝土型时水泥浆容易下沉,从而导致水泥浆分布不均,强的多空隙性。根据排水性能要求和国外经验,水泥稳度离散性大,
8、在试验过程中采用插捣法成型试件,强定碎石的空隙率应为15%～25%,本文中多孔混凝度离散性较小。土的空隙率定在20%～30%之间。3根据配合比试验,水泥用量为150～210kgöm(2)渗透系数。(灰集比为1∶8～1∶10),水灰比为0139～0151时,依据美国的经验,排水基层透水材料的设计渗透表3中4种级配对应的混凝土均满足设计要求。本文[
