[發明專利]一種透水混凝土空隙率計算方法

有效

• 申請號: 202210004886.1
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114349425B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 陳修和;陳修林;張玉斌;任園;于恒峰;侯超群;鮑世輝;郝建東;王春紅;牛京濤;方肖立;王祥彪
• 申請（專利權）人: 安徽省交通規劃設計研究總院股份有限公司;公路交通節能與環保技術及裝備交通運輸行業研發中心
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;G16C60/00;C04B111/40
• 代理公司: 合肥中博知信知識產權代理有限公司 34142
• 代理人: 楊來寶

本發明提供一種透水混凝土空隙率計算方法，根據透水混凝土空間構成特點，整個混凝土空間減去石料嵌擠骨架空間及砂填充骨架空間，再減去水泥和水形成膠漿裹附體積，剩余空間即為透水混凝土內部空隙率；依據石料單一粒徑特征，根據比表面積等效將石料近似成球體，膠漿裹附球體和砂，此時形成空隙全部為透水空間，多余膠漿填充后封閉一定空隙，剩余則為連通空隙。本發明提供依據透水混凝土原材料用量、密度以及水泥膠漿裹附膜厚度，通過理論方法計算透水混凝土內部空隙率和連通空隙率，事前對透水混凝土空隙率加以計算判定，避免成型后再檢測空隙率，實現透水混凝土強度和性能提前預判，并為其調整提供理論指導，大大減少試驗量，提高效率。

技術領域

本發明屬于高性能水泥混凝土材料技術領域，尤其涉及一種透水混凝土空隙率計算方法。

技術背景

透水型路面是一種能夠快速排除路面的雨水的路面，其特點是粗集料較多(一般占85％以上)、空隙率大(15％～25％)，雨水通過其結構內部的連通空隙快速的排出路面范圍中，從而排除路表面的積水，同時兼具抗滑性能高、噪聲低、抑制水霧、防止水漂、減輕眩光、行駛舒適等突出優點。透水混凝土強度高是一種骨架空隙結構，兼具抗滑、降噪、觀感性好、行駛舒適等突出優點，混凝土結構空隙穩定，日常養護方便，采用純無機材料，常溫施工，抗老化、耐久性好，能夠解決路面抗滑、噪音等突出問題。

透水水泥混凝土一般由單一粒徑碎石、水、砂、水泥和添加劑組成，是一種骨架空隙結構，碎石之間嵌擠咬合，水泥、水和砂進行填充，這樣形成具有一定內部空隙結構，通常來講，內部空隙越大，混凝土強度越低。降落到路表的水通過透水混凝土內的連通空隙，逐漸下滲最后排除，連通空隙率是透水混凝土具有透水功能本質。透水水泥混凝土內部空隙率與強度之間關聯，而連通空隙率是透水的本質，兩種空隙率控制是透水混凝土材料關鍵性所在，當前，規范中給定的透水混凝土空隙率的測定方法，是通過制備試件，采用一定試驗方法進行測量，而這種測試方法完全依賴于事后試驗，對于透水混凝土空隙率控制也缺乏理論指導，性能控制較為隨意。因此，透水混凝土設計中急需提出一種預先計算透水混凝土空隙率，并通過空隙率計算確定材料選用。

發明內容

針對透水水泥混凝土空隙率無法預先計算和判斷的問題，本發明提供一種透水水泥混凝土空隙率計算方法，通過材料調整，對透水混凝土的強度和透水效果進行預先控制。

本發明所要解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種透水混凝土空隙率計算方法，包括以下兩個方面：

所述的透水混凝土，包括單一粒徑石料、砂、水泥和外加劑組成，石料相互嵌擠后形成空隙，砂填充在石料嵌擠形成的空隙中，水泥與水形成一定厚度水泥膠漿膜包裹石料與砂，將空隙進一步填實，所剩余的空間即為混凝土內部空隙率。混凝土中石料、砂與包裹所用的膠漿形成的內部空隙率，減去未包裹的用來填充內部空隙水泥膠漿，所剩余空間即為混凝土的連通空隙率。

其中，所述的透水混凝土的內部空隙率，按照如下公式進行計算：

S_A＝0.41+0.0041a+0.0082b+0.0164c+0.0287d+0.0614e+0.1229f+0.3277g

VV—混凝土內部空隙率，％；

ρ’₃—水泥膠漿密度，kg/m³；ρ₁—單一粒徑石料堆積相對密度；ρ₁₂—單一粒徑石料表觀相對密度；

P₁—石料所占比例，％；P₂—砂所占比例，％；ρ₂—砂的表觀相對密度；

μ—水泥膠漿膜厚度，μm；