f200冻融用什么减水剂（涂料防冻融助剂）「c30抗冻融f200怎么配比」

0弁言

与传统混凝土相比，透水混凝土具有精良的透水性和透气性，可以降噪，调治都会生态，是将来“海绵都会”发展必不可少的质料。如今，透水混凝土抗压强度在20～30MPa。对于都会路面、公路来说，为办理蹊径积水造成的地下排水体系题目与车辆噪声题目，急迫必要计划C40的高强透水混凝土，透水混凝土应用于都会主路以致高速公路是发展的肯定。

在共同比计划和水胶比选取方面，研究者已经对透水混凝土共同比的计划举行了建模，通过对水胶比的公道计划，可以克制浆体活动度过大，以防止浆体出现沉底堵浆。在搅拌工艺方面，一次加料法与水泥裹石法对多孔透水混凝土强度和透水性的影响显着，相比一次投料法，水泥裹石法的7d和28d无侧限抗压强度可以分别进步24.87%、12.49%。在成型工艺方面，采取压力为1.0～3.0MPa的静压成型方法可以实现抗压强度为32.9MPa、透水系数为5.7mm/s的高透水性能C30混凝土的制备。

研究发现，掺硅灰可以或许进步添补水泥浆体的强度，硅灰中活性SiO2与水化时析出的Ca(OH)2化合反应天生C-S-H凝胶，随着硅灰掺量的进步也能进步透水混凝土的抗压强度，但硅灰掺量过大大概低落透水混凝土的透水系数。别的，掺入一部分增粘剂(如纤维素)可以改善浆体流变性，进步混凝土的透水系数，改善透水混凝土拌合的触变性能；掺加聚合物乳液，可大大增长透水混凝土的冻融循环次数。

如今国内C30透水混凝土多数选用5～10mm的石子，水胶比选用0.25，其28d强度在30MPa以上。由于5～10mm粒径的石子之间堆积孔隙率过大，“点与点”打仗的数量不敷，导致其强度难以进步。本工作综合上述多种进步透水混凝土性能的方法，通过掺加部分2.5～5mm的米石增长胶结点的数量和面积，使混凝土的28d强度到达了40MPa以上。采取正交计划法研究C40高强透水混凝土的共同比，以水胶比、骨料级配、硅灰掺量、乳液掺量为研究对象，通过测得的抗压强度和透水系数确定了C40透水混凝土的最佳共同比与制备工艺，对推广C40透水混凝土在蹊径工程上的应用具有肯定的引导意义。

1实行

1.1原质料

选用P·O42.5水泥；玄武岩为2.5～5mm米石与5～10mm连续级配碎石，技能性能(见表1)；粉体聚羧酸减水剂(兴邦建材)的减水率不小于30%；纤维素醚HPMC15W(山东一腾)；硅灰(河南义翔)的SiO2含量不小于98%；聚丙烯酸酯乳液(蒙泰伟业)的固含量为55%。

1.2正交试验方法

参照《透水水泥混凝土路面技能规程》(简称规范)(CJJ/T135-2009)，粉体聚羧酸减水剂的掺量固定为胶凝质料用量的1.0%，采取体积法计划透水混凝土的共同比。具体步调如下：

(1)先确定配比中粗集料用量，盘算公式为：

WG=α·ρG(1)

式中:WG为透水水泥混凝土中粗骨料质量(kg/m3)；α为粗骨料用量修正系数，取0.98；ρG为粗集料精密堆积密度(kg/m3)，实测得本批次骨料的精密堆积密度ρG=1632kg/m3，盘算得单方粗骨料用量:

WG=α·ρG=0.98×1632=1600kg(2)

(2)再盘算胶结料浆体体积，公式如下：

Vp=1－α·(1－γc)－Ｒvoid(3)

式中:Vp为每立方米透水混凝土中胶结浆体体积(m3)；γc为粗集料精密堆积孔隙率(%)；Ｒvoid为计划孔隙率(%)，实测骨料堆积孔隙率为42%。计划孔隙率为18%，则胶结料浆体体积：

Vp=1－α·(1－γc)－1·Ｒvoid=1－0.98×(1－0.42)－1×0.18=0.25m3(4)

固定水胶比，标准中要求水胶比经试验确定。在0.22～0.35范围内，经多次试验，水胶比选择0.25时根本满意要求。

(3)盘算单位体积水泥用量，公式如下：

式中：Wc为每立方米透水水泥混凝土中水泥用量(kg/m3)；Ｒw/c为水胶比；ρ为水泥密度(kg/m3)。

单位体积水泥用量为450kg，确定单位体积用水量Ww=Wc·Ｒw/c=500×0.25=125kg。以此配比为底子，采取正交试验研究了水胶比(0.23、0.25、0.28、0.3)、骨料级配采取米石和豆石(掺量比例分别为2∶8，4∶6，6∶4，8∶2)、硅灰掺量(0%、6%、10%、12%)、聚丙烯酸酯乳液掺量(0%、3%、6%、9%)对高性能透水混凝土抗压强度和渗出性能的影响，具体试验组如表2所示。纤维素用量取胶材用量的0.5%。

1.3试件制备及性能测试

1.3.1试件制备

采取水泥裹石法拌制透水混凝土试件，以静压法成型100mm×100mm×100mm的立方体试件。

(1)水泥裹石法搅拌工艺

①将粉末减水剂、纤维素、50～60℃的水等在大容器中用打蛋器搅拌匀称溶解放置1～2h；

②将石子、50%左右的水和纤维素肴杂溶液倒入搅拌机中，搅拌约60s，使骨料外貌得当湿润；

③搅拌过程中分多次参加水泥、硅灰，搅拌2min；

④将剩余的水、减水剂、纤维素肴杂溶液倒入搅拌机中，搅拌5～10min，到达手攥成团则表现搅拌精良，克制搅拌。搅拌机采取60L的单轴涡轮的混凝土搅拌机，搅拌出锅后的结果见图1a。

(2)成型工艺采取低频振动加静压(1MPa)复合成型:

①在透水混凝土拌合完成后将拌合好的混凝土分三次装入试模，每次装入约1/3左右，用铁棒沿附近插捣10次左右，并低频振动3～5s，直至混凝土在试模中装满且料高超出钢模顶部2～3cm(见图1b)；

②抹去模具边框上的混凝土，盖上毛巾或抹布，放到压力机上举行压抑成型，加载静压力到达10kN时克制压抑；

③用抹子按压抹平填满，严格控制装入试模的质量，包管终极试块的质量都相差不大(见图2)。

④在标准养护室养护24～36h，拆模后继承养护到7d、28d，即可测试混凝土的透水系数及7d、28d抗压强度。

1.3.2性能测试

参照GB/T50081-2019《混凝土物理力学性能试验方法标准》测定试件的抗压强度，参照CJJ/T135—2009《透水水泥混凝土路面技能规程》中定水头法测试试件的透水系数。透水系数共同比及性能测试结果见表3。

2结果与讨论

2.1透水混凝土正交试验及其结果

透水混凝土抗压强度极差分析结果如表4所示。由表4可知，各因素对透水混凝土抗压强度影响程度巨细次序为B＞A＞C＞D，即骨料级配＞水胶比＞硅灰更换率＞聚合物乳液掺量。透水混凝土抗压强度到达最优因素程度的组合为A2B4C3D2，即水胶比0.25、粗骨料占比20%、硅灰更换率10%、聚合物乳液掺量3%。

透水混凝土透水系数极差分析如表5所示，各因素对透水混凝土透水系数影响程度巨细次序为B＞C＞A＞D，即骨料级配＞硅灰更换率＞水胶比＞聚合物乳液掺量。透水混凝土透水系数到达最优的组合为A1B2C2D2，即水胶比0.23、粗骨料占比60%、硅灰更换率6%、聚合物乳液掺量3%。

2.2水胶比对透水混凝土性能的影响

水胶比与透水混凝土抗压强度及透水系数关系如图3所示。

透水混凝土的抗压强度随着水胶比的增长先增长后减小，在水胶比为0.25时到达最大值38.65MPa。这是由于水胶比在0.25以下时，混凝土呈干燥状态，难以形成黏状的浆料包裹在骨料之间，导致骨料之间毗连点粘结强度不敷从而使混凝土强度较低；而水胶比增大到0.25时浆料拌合性能呈最佳状态，点与点的打仗面积增长，点与点粘结强度到达最大；随着水胶比继承增大，混凝土的密实度会低落，因此其抗压强度也减小。随着水胶比的增长，透水混凝土的透水系数团体呈增长的趋势，这是由于水胶比增长导致混凝土的孔隙率增大；但随着水胶比继承增大高出0.3时，透水系数减小，这是由于水胶比过大，透水混凝土的活动性也过大，振动时水泥浆体沉到底部，导致透水混凝土各组分分布不匀称，造成下层水泥浆体堵浆，反而导致透水系数减小。

2.3骨料级配对透水混凝土性能的影响

骨料级配与透水混凝土抗压强度及透水系数的关系如图4所示。

透水混凝土的抗压强度随着粗骨料占比的增长而低落，粗骨料占比从20%增长到80%时，透水混凝土的抗压强度由40.13MPa降落到31.35MPa，降落了21.87%。其缘故起因是米石的掺入增长了“点与点”的打仗，从而增长了骨料之间的打仗面积，使透水混凝土布局变得密实，进步了骨料之间的咬协力，可有效转达骨料之间的应力，混凝土抗压强度随之增大。随着粗骨料占比的增长，透水混凝土的透水系数呈先增后减的趋势，在粗骨料占比为60%时到达最大。这是由于粗骨料的增长进步了透水混凝土的有效孔隙率，从而增大了透水混凝土的透水系数。但粗骨料占比过大时，比外貌积变小，水泥裹浆不匀称，会导致局部底面堵浆，反而会低落透水系数。

2.4硅灰对透水混凝土性能的影响

硅灰更换率与透水混凝土抗压强度及透水系数的关系如图5所示。

硅灰更换率在0%～10%范围内时，混凝土的抗压强度呈增长趋势。这是由于硅灰颗粒较细，拥有较大的比外貌积，可以有效地添补到水泥颗粒的孔隙之间，从而增长了浆体的密实程度，同时硅灰中含有大量活性SiO2可与水泥水化产生的Ca(OH)2反应天生更加密实的C-S-H凝胶水泥，从而明显提拔混凝土的抗压强度。但随着硅灰掺量继承增长至10%以上，其添补作用渐渐饱和，水泥浆体活动性变差，硅灰对骨料间的增稠作用减小，造成抗压强度的降落。在0%～10%范围内，混凝土的透水系数随着硅灰更换率的增大而减小，其缘故起因是硅灰颗粒较细，可以添补在水泥颗粒孔隙之间，进步了透水混凝土的致密性，从而使其透水性能变差，透水系数随之减小。

2.5聚合物乳液对透水混凝土性能的影响

聚合物乳液掺量与抗压强度及透水系数的关系如图6所示。

在0%～3%范围内，抗压强度随着聚合物乳液掺量的增长而增大，在3%～6%掺量下抗压强度低落，在掺量为6%下，抗压强度比未掺时增长12.6%。前者增长的缘故起因是聚合物乳液的掺入改善了拌合物的和易性和粘滞性，聚合物薄膜和水泥石形成高密实度布局，使浆体迟钝匀称地包裹在骨料之间，同时聚合物的粘滞性使得骨料“点与点”打仗的数量增长，从而使得混凝土的抗压强度提拔；后者减小的缘故起因是聚合物掺入过量进步了浆体的活动性，因本试验采取的是低频振动加静压成型，会使得浆体卑鄙，导致裹浆不匀称，反而低落了混凝土的抗压强度。在6%～9%范围内抗压强度出现小范围的颠簸，在偏差答应的范围内。聚合物掺量在0%～6%时，透水系数呈增长趋势，比未掺量增长18.7%；而在6%～9%范围内，透水系数呈降落趋势。前者增长缘故起因是聚合物的参加增长了“点与点”的打仗，匀称包裹力使得连通孔隙匀称分布，从而进步了透水性能；后者透水系数减小是由于聚合物乳液的滚珠轴承作用和外貌活性剂的分散作用进步了浆体的活动性，聚合物乳液参加高出6%，使浆体流入试块底部造成堵浆，部分连通孔隙转为封闭孔隙，从而低落了其透水性能。因此，透水混凝土抗压强度到达最优时，聚合物最佳掺量为3%；透水系数到达最优时，聚合物最佳掺量为6%。

3结论

(1)各因素对透水混凝土抗压强度的影响程度巨细为:骨料级配＞水胶比＞硅灰更换率＞聚合物乳液掺量；各因素对透水混凝土透水系数的影响程度巨细为骨料级配＞硅灰更换率＞水胶比＞聚合物乳液掺量。因此，骨料级配是进步透水混凝土抗压强度的关键，米石的掺入增长了点与点的打仗面积，浆体浆膜厚度变大，加强了骨料与胶凝质料的黏结力，同时骨料的黏结面积增大，骨料之间的机器咬协力进步，因此抗压强度进步。

(2)C40高性能透水混凝土的制作工艺为选取最佳水胶比为0.25，水泥、水、石子的共同比为450∶125∶1600，骨料级配选取米石/豆石=8∶2，硅灰最佳更换率为10%，聚合物乳液最佳掺量为6%，搅拌方式采取水泥裹石法，成型方式采取静压法+锤击法，终极制得的高性能透水混凝土的28d抗压强度为45.9MPa，透水系数到达2.25mm/s。根据CJJ/T135-2009要求都会路面、公路的透水混凝土面层强度品级不应小于C30，本工作所制试块满意此品级蹊径的路面抗压、透水要求。

(3)掺入聚合物乳液可以或许明显提拔透水混凝土的透水系数，聚合物乳胶粒子在浆体中渐渐聚集堆积，并在充足水分挥发后形成的毛细通道中毛细压力作用下进一步变形，聚结到充足小的间隔，强大的高分子链间的作用力-范德华力即发生作用，使聚合物乳胶粒子精密连合在一起，浆体的触变性能变强。浆体匀称地包裹在颗粒之间，形成连通孔隙，同时聚合物乳液的掺入可有效克制透水混凝土在制备和施工过程中浆体向下沉积的题目，从而有效缓解工程实际应用中孔隙堵塞的技能困难。

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