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无砂透水混凝土配合比设计

摘要：无砂透水混凝土具有多孔、透水性好、有一定的强度，

在挡土墙台背作为排水或反滤结构。本文对无砂透水混凝土的配比

设计进展了试验，分析影响无砂透水混凝土强度与渗透系数的因

数。

关键词：无砂透水混凝土;配合比;渗透系数;水灰比；孔隙

率一、前言

无砂透水混凝土是由粗骨料、水泥和水拌制而成，又称多孔混

凝土。它是由粗骨料外表包裹的一层水泥浆相互粘结而形成的孔穴

均匀分布的蜂窝状结构，具有一定的强度和渗透性。用在挡土墙台

背排水结构中，起到反滤和渗水作用，并可承受适当的荷载。具有

透水性和过滤性好、施工简便、省料等优点。目前，无砂透水混凝

土的研究与施工经历较少。对无砂透水混凝土的作用与质量的重要

性认识不够，施工过程中也存在较多的不规。

二、原材料的选择与试验方法

1、原材料

无砂多孔混凝土原材料的选择主要是水泥品种和强度等级；粗骨料

的类型、粒径与级配

水泥：采用PC42.5普通硅酸盐水泥

2、配合比设计

配合比设计步骤

〔1〕确定水灰比围

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水灰比既影响无砂透水混凝土强度，又影响其透水性。对不同粒

径、不同颗粒形状的骨料，其合理水灰比不同。水灰比过小，水泥

浆过稠，水泥浆较难均匀地包裹在骨料颗粒外表，不利于强度提过，

反之，如果水灰比过大，水泥浆又会从骨料颗粒外表滑下，包裹粗

骨料颗粒外表水泥浆过薄，同样不利于强度的提高，同时由于水泥

浆流动性过大，水泥浆可能把透水空隙局部或全部填实，也不利于

透水。根据混凝土施工提供经历水灰比0.38～0.50。选择0.36、

0.38、0.40、0.42、0.45五个水灰比。通过变动水灰比寻找一个最

正确水灰比。

〔2〕确定骨料用量

1m3无砂透水混凝土的出骨料用量宜取严密堆积状态下的碎石质量

(1490kg/m3)。粗骨料用量过少，灰骨比过大，会使局部粗骨料颗

粒漂浮在水泥浆中，影响无砂透水混凝土孔隙率和透水性能。

〔3〕确定水泥用量

参照规的经历数值250～350kg/m3。选择3个水泥用量水平270、

300、330。

〔4〕试拌成型

将碎石和水泥装入搅拌机，边加水边搅拌，搅拌时间应比普通混凝

土延长，本文中搅拌时间4min，以便水泥浆均匀包裹在骨料外表。

3、试验方法

〔1〕透水系数：采用定水位透水系数测定方法。渗透系数按照

以下经历公式计算，准确至1cm/s。

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式中：kt为渗透系数，cm/s；q为渗水量，cm3；a为试样渗水面积，

cm2；t为渗透时间，s。

〔2〕孔隙率的测定方法：对于硬化后混凝土的孔隙率假定连通孔

隙体积占绝大多数。因此我们采用静水力学天平称量测定。孔隙率

按下式计算：四、结果分析

1、抗压强度：

从试验结果看，无砂透水混凝土的抗压强度比比普通混凝土偏低，

主要与水灰比、水泥用量、孔隙率有关：

〔1〕水灰比的变化对强度的影响很大。对于同一粒径的骨料，其

最正确水灰比不同。在一定围，强度随着水灰比减少而增大。但当

水灰比太小时，无砂透水混凝土因枯燥拌料不宜均匀，水泥浆不能

均匀地包裹在粗骨料外表，达不到适当密度，反而不利于强度的提

高。如果水灰比过大，水泥浆又会从骨料上滑下，也不利于强度的

提高。

〔2〕水泥用量增加水泥用量可使水化产物相应增长，提高胶

结料的数量和胶结强度。从试验的结果可以看出，对于同一种骨料

粒径来说，水泥用量越高，无砂透水混凝土的强度越高。

〔3〕强度一般随孔隙率的增加而增大，而在实际测得孔隙率

中仅为开口空隙与半开口空隙，而无砂透水混凝土中的闭口孔隙无

法测得。

2、孔隙率

因为无砂透水混凝土配合比设计到目前为止仍无成熟的计算

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方法，因此其结构特征可以近似认为无砂透水混凝土的表观体积由

粗骨料堆积而成。对于同一粒级碎石，由碎石的严密堆积密度确定。

无砂透水混