无砂混凝土是一种非封闭式多孔混凝土,由粗骨料和混凝土与水混合而成。它具有非常大的渗透孔隙,因此具有透气性、透水性、隔音性和重量轻的特点。它在改善大城市热环境、地面土壤生态环境、吸音降噪等方面具有明显的实际效果,在吸水地面、水工建筑、排水设备渗沟等领域的应用备受关注。无砂混凝土作为一种生态环保混凝土,越来越受到重视。2009年,中国住房和城乡建设部实施了相应的标准(CJJ/T135-2009《透水水泥混凝土路面技术规程》),具体指导无砂混凝土配合比。
分析无砂混凝土特性影响因素
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孔隙率
为了快速排出降水,有必要确保无砂混凝土有足够的孔隙。但孔隙过多或过大也会导致材料强度降低,耐久性差;孔隙过少或过小,对无砂混凝土的透水性有害。在无砂混凝土的配合比中,在测量其他参数之前,一般需要制定目标孔隙率。
在无砂混凝土系统中,孔隙由连接孔、半连接孔和封闭孔三部分组成。连接孔是相互连接的间隙;封闭孔是与其他孔不连接、独立的部分孔;半连接孔又称死孔,生活中有一端与其他孔相连,另一端封闭。从排水的角度来看,孔可以分为合理的孔和故障的孔。合理的孔是指水可以通过水排出的孔。从水流动性的角度来看,只有相互连接,不结合水占用的孔才有用。半连接孔中的水是相当缓慢的,但它是从运动的角度来的。
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水泥浆比重(W/C)
水泥砂浆体能否均匀地包裹在石材表面,产生一定厚度的包囊层,是衡量无砂混凝土抗拉强度和透水性的关键因素。对于特定的石材,无砂混凝土具有最佳的水泥浆比例。当特定水泥浆比例低于相对值时,由于水泥砂浆体过于干燥,不容易均匀地包裹在石材表面,使石材中间的粘接不稳定,不利于强度的提高。相反,如果水泥浆的比例过大,水泥砂浆体很可能会堵塞所有的透水孔或所有的透水性,严重影响无砂混凝土的透水性能。因此,确定最佳的水泥浆比例对于无砂混凝土强度
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灰骨比(C/S)
在无砂混凝土系统中,增加灰骨比,即增加水泥用量,从而增加石材周围覆盖水泥薄膜的厚度,增加粘接面,可以有效提高无砂混凝土的抗压强度。但由于粘接面的扩大,孔隙度也会降低,吸水性也会减弱。因此,在保证无砂混凝土有效吸水的同时,可以更合适地选择灰骨比,尽可能增加水泥用量。此外,由于小粒度石材较大,粒度石材比表面较大。为了保持水泥膜的有效厚度,小粒度石材的灰骨比尽可能大。
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石料粒度
无砂混凝土作为排水管或反思的组成材料,是框架孔结构,不同于传统的密实度框架结构的设计理论。为了保证框架的密实度水平,水泥混凝土通常采用连续级配的粗骨料,粗骨料中间形成较好的石一石接触,细骨料填充粗骨料之间的孔隙,以达到密实度结构。无砂混凝土规定具有一定的孔隙率,便于更好的排水或透水性,因此在石材粒度选择上更为严格。石材粒度越低,石材沉积密度越大,颗粒之间的接触面越大,混凝土的抗压强度越小。
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水泥用量
无砂混凝土是一种多孔材料,由粗骨料颗粒和混凝土粉细砂制成。胶结材料的使用量是衡量混凝土强度的重要因素。无砂混凝土不同于普通密级混凝土,需要其渗透系数,因此其孔隙率规定较大,必须达到一定的强度刚度规定,因此混凝土的使用量也较高。但当无砂混凝土水泥用量较高时,多余的浆料会填充混凝土内部结构间隙,危及无砂混凝土的透水性,过多的混凝土用量会使原材料产生相对较大的干缩性和温缩性;当混凝土用量稍低时,石材的混凝土用量相互相关。
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