。混凝土的强度是路面设计时首先要考虑的因素。对于普通透水混凝土当骨料的强度确定以后提高胶结料浆体强度是提高透水混凝土强度最基本的措施;对于透水混凝土由于是点接触的多孔结构,骨料本身的强度高,骨料之间的胶结层相对较弱,限定了混凝土强度的极限,也就是说和普通混凝土相比浆体强度的提高对混凝土整体强度增加的贡献相对较小。透水混凝土的强度受多种因素的影响主要有1.包裹骨料的浆体厚度2.骨料强度3.浆体强度4.骨料级配5.制备工艺等
1. 水胶比的影响
普通混凝土的强度与水胶比有比较确定的瘦削关系F-f(W/B),而对于透水混凝土这一关系要一具体条件而定。由于透水混凝土的拌合物一般呈较干硬状态,坍落度在50mm以下,水胶比可变化的范围较小,所以水胶比与抗压强度只在很小的范围内遵循与普通混凝土类似的规律,即随着水胶比的降低强度逐渐提高,但提高幅度一般很小。
透水混凝土强度手包裹骨料的浆体厚度和骨料的影响较大,当骨料强度降低时,混凝土强度主要由水泥石决定,F-f(W/B)的规律性比较明显;当制备的混凝土强度超过30MPa,采用天然石材骨料时F-f(W/B)关系的规律性不是很明确,一般情况就是说这是混凝土的强度与水胶比的相对性比较高。
(1. )骨料强度较低的情况
日本的研究者采用废旧砖制成骨料并采用其制备透水混凝土对该透水混凝土强度与水灰比的相关性实验结果
碎骨料透水混凝土强度与水灰比的关系
孔隙在25%以下时,抗压强度随水胶比增加而下降的趋势确实很明显,类似于普通混凝土,当孔隙率超过25%时,抗压强度随水胶比下降的趋势变缓,显示水胶比的影响降低。抗折强度有类似的规律性,但在孔隙率超过25%时随水胶比增加强度下降的趋势比抗压强度明显。
(2. )骨料强度较高的情况采用天然石材骨料的透水混凝土的流动性、充填率与抗压强度关系的一项试验研究结果,其中反映了水胶比、流动性、充填率与强度的相关性,所用混凝土的流动性的大小是减水剂的掺量来调节的。
1)从总的趋势看,随充填率增加,混凝土强度增大但当流动值超过200mm以后充填率较大的反而下降的明显,
2)充填率为50%和60%在流动值200mm的情况下强度出现高峰值,以充填率充填率60%的强度峰值 ,
3)充填率40%以下,流动值变化对强度值的影响不明显,尤其在水胶比较大的情况下
4)当水胶比为0.25时,流动值过高或过低,强度值都呈现下降,这有可能是在这两种情况下都会导致浆体与骨料的粘结不良。由此可见吗,透水混凝土强度和水胶比及流动性的关系,远比普通混凝土的复杂影响因素较多,应分析具体情况不能一概而论。
2. 制备工艺的影
坍落度和粘聚性适宜的透水混凝土拌合物,成型时施加合适的振动,形成均匀分布的多孔结构。而塌落度较大又加上成型时施加的振动较大,混凝土就会出现骨料与浆体的分离现象,浆沉到底部,形成上下不均匀结构。
不同成型方法对透水混凝土破坏性状的影响多数发生在骨料和水泥浆的界面。他的成型方法:1.将粗骨料,水和外加剂一同加入搅拌后,在加入水泥搅拌可见这种成型方法削弱了界面粘结。2.将骨料和约5%的水泥搅拌约1min,让浆将骨料充分包裹然后将剩余的水泥和水加入搅拌3min,静停3min再搅拌2min,然后成型试块。
搅拌方式对透水混凝土的强度有明显影响。用强制式搅拌随着搅拌时间延长强度呈现增加趋势,二段式搅拌时间延长,强度反而降低,这与搅拌时间延长导致的混合料流动性损失有关。
不同搅拌方式和孔隙率的强度关系,箭头方向表示搅拌时间增加,强制式搅拌和振动搅拌的一部分的条件下,强度得以提高。适宜的搅拌方式和搅拌时间是提高透水混凝土强度的重要手段。
彩色透水混凝土_强度影响因素
孔隙率的影响
孔隙率与混凝土7d强度对各种骨料的混凝土随着孔隙率的增加,混凝土强度呈线性趋势下降,回归关系R7(MPa)=p。普通混凝土强度与孔隙率的关系并不适用于透水混凝土。
砂率的影响
砂率对透水混凝土抗压强度和劈裂强度影响的实验,三个配比是保持孔隙率 不变的情况下,在增加砂率的同时减少胶结料用量来确定的,当砂率为12%、胶结料用量为228lg时,尽管增加砂用量,骨料表面也能被充分包裹,颗粒之间仍能够形成较强的胶结层,同时砂用量的增加也提高了混凝土整体的刚度,强度得以提高。但砂率增加到20%时,抗压、抗折强度又转为明显下降,这主要是因为胶结料的用量减少到一定程度后,为保证孔隙率不变进一步增加了砂用量胶结材料相对于粗骨料颗粒表面来说相对较少,不足以在粗骨料颗粒之间形成足够厚的胶结层,石混凝土内部的胶结性能降低导致的,可见胶结材料用量和砂率有最合适的匹配关系这在实际工程应对时宜予考虑。