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透水混凝土原材料的品種與選擇

1)在透水混凝土中,水泥石與骨料界面的粘結強度是混凝土的最薄弱環(huán)節(jié),是決定混凝土強度的關鍵因素,因此水泥的活性、品種、數(shù)量的選擇尤為重要。透水混凝土要采用強度較高、混合材料摻量較少的水泥或普通硅酸鹽水泥。水泥漿的用量以剛能完全包裹骨料的表面為最佳,形成一種均勻的水泥漿膜層,并采用最小水泥用量為原則;因過大的水泥用量不僅會造成透水性的減弱、增加成本,還會造成水泥石收縮量增大,形成裂縫,使混凝土的強度反而降低。
 (2)粗骨料是透水混凝土的結構骨架,骨料粒徑的大小視透水混凝土結構的厚度、強度、透水性而定。試驗資料表明,透水混凝土的顆粒級配是決定其強度和透水的主要因素之一,為保證透水混凝土強度及其透水功能,粗骨料常用顆粒較小的單粒徑。骨料粒徑越小,骨料的堆積密度越大且顆粒間的接觸點越多,配制的透水混凝土強度高,透水性能會降低。骨料粒徑越小,其比表面積越大,所形成的結構骨架單位體積內骨料顆粒之間接觸點數(shù)量越多,膠結面積越大,可提高混凝土的強度,但須同時調整水泥用量。骨料粒徑越大,比表面積越小,所形成的結構骨料單位體積內骨料顆粒之間接觸點數(shù)量少,膠結面積越小,從而可提高透水性,但會降低強度。粗骨料有連續(xù)級配與間斷級配之分。連續(xù)級配即顆粒由小到大,每級粗骨料占有一定比例,相鄰兩級粒徑之比為N=2,天然河卵石均屬連續(xù)級配,連續(xù)級配的粒級間會出現(xiàn)干擾現(xiàn)象。為得到較小空隙率,相鄰兩級骨料粒徑比應較大,才能使顆粒十分靠近,大顆粒的數(shù)量最多,這就是間斷級配。如圖2所示,將3個大球堆成最緊密狀態(tài),次一級小球直徑只有正好小于此空隙尺寸,才能填入空隙中,設大球直徑為D,小球直徑為d,若相鄰兩級粒徑之比D:d=6,直徑小的一級骨料正好填充大一級骨料的空隙,此時骨料的空隙率最低,比表面積最小,接觸點數(shù)量較多。但在混凝土中,骨料并非球形,粒徑也不等,各骨料顆粒間有水泥砂漿層,故大顆粒間距可能增大,因而可考慮D:d=4~8。單粒級骨料易使混凝土發(fā)生離析現(xiàn)象,制作透水混凝土時須調整水泥用量和水灰比,否則極易出現(xiàn)骨料表面的水泥漿膜層厚度不均勻、流漿等現(xiàn)象,直接影響混凝土的強度、透水性及質量穩(wěn)定性。

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