透水混凝土配比公式

1透水混凝土配合比设计方法3材料[1]3.1原材料3.1.1水泥应采用强度等级不低于42.5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》GB175的要求。不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用。3.1.2外加剂应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB8076的规定。3.1.3透水混凝土采用的增强料按表1.1选用。表3.1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3.1.4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/T14685中的要求，并符合表3.1.4规定。表3.2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20～31.5＜1.0＜15.0＜15.0＞2500＞1350陶粒10～31.5＜1.0＜15.0＞800路面碎石/卵石5～10＜1.0＜15.0＜15.0＞2500＞1350路基碎石/卵石10～31.5＜1.0＜15.0＜15.0＞2500＞13503.1.5细骨料2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2900－31001350－粉煤灰22001300矿渣粉29001100微硅灰碎石267015001.2%砂2650-1450-钢纤维7854－－聚丙烯纤维PVA纤维水1000---减水剂1100---3.2透水混凝土3.2.1植生透水混凝土性能符合发下表3.2.2路面透水混凝土符合表3.2.2规定表3.2.2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≥0.5抗冻性,%25次冻融循环后抗压强度损失率≤2025次冻融循环后质量损失率≤5连续孔隙率，%≥10强度等级C20C30抗压强度(28d)，MPa≥20.0≥30.0弯拉强度(28d)，MPa≥2.5≥3.533.3透水水泥混凝土配合比3.3.1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》JGJ55的规定。强度怎么计算？3.3.2透水水泥混凝土的配合比设计应符合本规程表3.2.1中的性能要求。3.3.3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：'ggm3.3.3-1式中mg—1m3透水水泥混凝土中粗骨料质量，kg，取值1300kg～1500kg；g—粗骨料紧密堆积密度，kg/m3；α—粗骨料用量修正系数，取0.98。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：1(1)1pgvoidVR3.3.3-2'(1)100%ggg3.3.3-3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：1(1)1pgvoidsVRV3.3.3-4sssmV3.3.3-5sssgmmm3.3.3-6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0.25~0.35（0.33）。4单位体积水泥用量应按下式确定：4/1PbPWBVmR3.3.3-7fbfmm3.3.3-8cbfmmm3.3.3-9/wWBcfmRmm3.3.3-10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，0.25~0.35（0.33）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)0.2510000.2590100.2580200.2570300.2590100.2580200.2570300.25851050.25752050.25653050.258010100.257020100.256030100.2710000.2790100.2780200.2770300.2790100.27802050.2770300.27851050.27752050.27653050.278010100.277020100.276030100.3010000.3090100.3080200.3070300.3090100.3080200.3070300.30851050.30752050.30653050.308010100.307020100.306030100.3310000.3390100.3380200.3370300.3390100.3380200.3370300.33851050.33752050.33653050.338010100.337020100.336030105单位体积用水量按下式确定：/wbWBmmR3.3.3-11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：abammR3.3.3-12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，%。64理论体积法计算透水混凝土配比[2]4.1.1单位体积法按下式计算1fgcwsvoidcfwsgmmmmmR4.1-1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，ssm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0.25~0.35（0.33）内选定。1m3水泥、砂、石等原材料按式（3.3.3-1）至式（3.3.3-10）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：42.5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：5～31.5mm，级配合格，表观密度2700kg/m3，堆积密度1500kg/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（3.3.3－1）可得：ggm＝0.98×1500=1470kg2胶结料体积，由公式（3.3.3－2）及式（3.3.3－3）1(1)1pgvoidVR＝1－0.98×(1-νg)-1×20%=0.26m3'(1)100%ggg=(1-1500/2700)×100%=44.4%3为提高强度，水胶比选0.254单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（3.3.3－7）、式（3.3.3－8）、式（3.3.3－9）、式（3.3.3－10）确定：胶凝材料质量：/0.26180037410.251PbPWBVmR粉煤灰质量：mf=mb×20%=374×20%=75kg水泥质量：cbfmmm=374-75=299kg7用水量：/wbWBmmR＝374×0.25＝94kg5外加剂用量，暂定为胶凝材料的0.2%，则式（3.3.3－10）可得：abammR＝374×0.2%＝0.75kg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＝299：75：1470：94：0.75单位体积法计算：由于无砂，故ssm=0；设计孔隙率Pvoid=20%；取水胶比W/B=mw/mb=0.25；粉煤灰掺量20%，则由式（4.1）：1fgcwsvoidcfwsgmmmmmP由式（3.3.3-1）可得1m3透水混凝土石质量：ggm＝0.98×1500=1470kg石的体积为：14700.542700gggmVm3设定水胶比W/B=mw/mb=0.25，由式（3.3.3-10）可得用水量：/wbWBmmR＝(mc+mf)×0.25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（4.1）：()0.250.5420%1300022501000fcfcmmmm由于粉煤灰掺量20%，由式（3.3.3-8）：()20%fbfcfmmmm由上式得到：4cfmm，代入式（4.1），可得：4(4)0.250.5420%1300022501000ffffmmmm得到粉煤灰质理mf＝86kg；水泥质量mc=4mf=86×4=343kg水质量/wbWBmmR=(mc+mf)×0.25=107kg粗骨料质量1470kg外加剂质量abammR＝(mc+mf)×0.2%＝(86+343)×0.2%=0.86kg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＝343：86：1470：107：0.868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：42.5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：5～31.5mm，级配合格，表观密度2700kg/m3，堆积密度1500kg/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（3.3.3－1）可得：ggm＝0.98×1500=1470kg2有砂时，胶结料体积由砂率βs=10%，粗骨料质量mg=1470kg，由式（3.3.3－6）可求得砂质量ms：sssgmmm10%1470ssmmms=163kg砂表观密度2650kg/m3，由式（3.3.3－5）可求得砂体积：sssmV＝163/2650=0.062m3由式（3.3.3－4），胶结料体积：1(1)1pgvoidsVRV'11gpvoidsgVRV=1－0.98×1500/2700－1×20%－0.062＝0.194m34单位体积水泥用量，测试得到浆体密度为1800kg/m3，由按式（3.3.3－7）、式（3.3.3－8）、式（3.3.3－9）确定：胶凝材料质量：/0.194180027610.251PbPWBVmR粉煤灰质量：mf=mb×20%=276×20%=55kg水泥质量：cbfmmm=276-55=221kg用水量：