多孔水泥混凝土透水性能试验研究
透水混凝土试验方案
透水混凝土试验方案一、目前色彩透水混凝土优势1、透水混凝土其实是一种由骨料、水泥、增强剂、和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，其中孔隙率非常的密集和“开阔”，由于这种结构的设计可以很好的改善和缓解城市中出现的各种各样的问题，而不再像传统路面那样是一种封闭式结构，这样路面材料可以诠释渗、滞、蓄、净、用、排的运用。
因为透水混凝土是多孔轻质混凝土的结构所以存在孔隙率，同时孔隙率高达25%—30%之多，这些孔隙率主要的作用在于可以很好的将积水渗透。
2、透水性性能的提高导致这些孔隙率的排水速度可以达到每小时41—55升/米/每小时，是一般城市优质的排水系统无法达到的，这么快的速度最大的问题在于在下完雨过后可以让积水流入地下，从而补充日益枯竭的水资源来缓解现代城市的地下水位紧缺的问题。
二、试验方法材料介绍：透水混凝土由天然彩石作为骨料、水泥、胶结剂、表面密封剂和水制成，并在特定的混合过程后铺设。
这些材料准备在施工期间用一定粒径的碎石、一定量的粘合剂和碎石来代替骨料。
水泥：一般选用P.O42.5水泥，为了提高其强度，可以参入少量的活性混合材。
石子：粗骨料也就是石子，根据不同路面的需求采用不同大小的骨料，粗骨料以单位级和间断级配为宜，最大粒径一般不超过25mm，这样既保证所要求的贯通孔隙率，又不会导致混凝土内孔隙的孔径过大而失去承载力。
标准要求：粗骨料即碎石应符合JGJ53《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检测方法》标准要求，基层用10-25mm粒径，堆积密度1450-1650kg/m3，针片状颗粒≤5%，压碎指标≤6%；面层用5-8mm粒径彩色碎石或灰色碎石，彩色石子可经机磨，材料指标同基层碎石；粗骨料碎石放射性指标限量≤1.0IRa。
碎石进场应具有材质检验合格报告，并与留样一致方可进料。
透水混凝上要求孔洞均匀、连续，在孔洞率不变时，孔越小越好。
因此采取5~30、针片状少、连续级配的石子。
外加剂：高校减水剂和增强剂，两者的作用是在保持一定的干稠度和干湿度的前提下，提高颗粒间的粘结强度，进而提高透水混凝土的力学性能和耐磨性，水：一般饮用水试验配比：依据CJJ/T135-2009透水水泥混凝土路面积水规定，透水混凝土水胶比宜在0.28--0.32之间，所以水胶比按0.28/0.30/0.32来确定配比。
《水泥基复合材料透水混凝土路面试验研究》范文
《水泥基复合材料透水混凝土路面试验研究》篇一一、引言随着城市化进程的加快，城市排水问题日益突出，因此透水性路面作为一种新型环保材料被广泛应用于城市建设中。
而水泥基复合材料透水混凝土作为一种典型的透水性路面材料，具有优良的力学性能和透水性能，对于城市生态环境建设具有重要的作用。
因此，本文针对水泥基复合材料透水混凝土路面的性能进行了实验研究，以期为实际应用提供参考。
二、实验材料与方法本实验所采用的水泥基复合材料透水混凝土主要包括水泥、骨料、添加剂等材料。
其中，骨料的选择对透水混凝土的性能具有重要影响。
实验中采用不同粒径的骨料进行对比分析。
实验方法主要包括制备透水混凝土试件、进行力学性能测试、透水性能测试等。
首先，按照一定比例将水泥、骨料、添加剂等材料混合均匀，制备成透水混凝土试件。
然后，对试件进行力学性能测试，包括抗压强度、抗折强度等。
最后，进行透水性能测试，包括透水系数、孔隙率等指标的测试。
三、实验结果与分析1. 力学性能分析实验结果表明，水泥基复合材料透水混凝土的抗压强度和抗折强度均随着骨料粒径的增大而减小。
此外，添加剂的种类和用量对力学性能也有一定影响。
在实验中，我们采用了不同配比的添加剂进行试验，发现适量的添加剂能够提高透水混凝土的力学性能。
2. 透水性能分析透水系数和孔隙率是评价透水混凝土透水性能的重要指标。
实验结果表明，随着骨料粒径的增大，透水混凝土的透水系数和孔隙率均有所增加。
此外，添加剂的种类和用量也会影响透水性能。
在实验中，我们发现某些添加剂能够提高透水混凝土的透水性能，而某些添加剂则会降低其透水性能。
四、讨论与结论通过本实验研究，我们可以得出以下结论：1. 骨料粒径对水泥基复合材料透水混凝土的力学性能和透水性能均有影响。
粒径越大，力学性能越差，但透水性能越好。
2. 添加剂的种类和用量对水泥基复合材料透水混凝土的力学性能和透水性能也有影响。
适量的添加剂能够提高透水混凝土的力学性能和透水性能。
多孔水泥混凝土透水性能试验研究
头 的渗 透 仪对 多 孔水泥 混 凝 土 的竖 向渗透 系数进
行 测试 。该 渗 透仪 的改进 主要在 于 由变水头 改为 常 水 头测 试 ， 用 钢 套 筒 。它 可 以直 接 使 用不 脱 使 模 的标 准 马歇 尔试 件进 行 渗透 系数 测试 。
渗 透 系数 计算 公式 如 下 ：
志 一 面
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式 中： 为 ｔ 试件 内渗 透经过 试 件 的水 的质 量 ， Ｑ 段 ｇＰ ； ｗ为水 的密 度 ， ／ｍ Ｌ 为 试 件 的有 效 长 度 ｇｃ ； （ 准 马歇 尔试 件 ） ６ ３ ｍ； 为试 件 的 横截 面 标 ，． ５ｃ Ａ
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关 键 词 多 孔 水 泥 混 凝 土
透水性能
孔 隙率
多孔水 泥混 凝 土路 面 材 料 （ 称 透 水 性 水泥 也 混凝 土路 面 材 料 ） 于 环 保 型 、 态 型 混 凝 土材 属 生
定律：
一
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（） １ 料， 可用 来自 轻 交通 道 路 、 市 道 路 两 侧 的 人行 道 、 城
态 。为 了保 证 层 流状 态 ， ＴＭ 建 议低 压 实 度材 ＡＳ 料 的水力 坡度 临 界值 为 ０ ２ ． ， 于 多孔 隙排 ． ～０ ３ 对 水 混 合料 ， 保证 层 流 的水 力 坡 度 临界 值 的 上 限通 常为 ０ ０ ５４， 了确 定 多 孔 水 泥 混 凝 土渗 透 系 ． ４［ 为 ］ 数 测定 的合 理 水 力 坡 度 范 围 ， 研 究 成 型 有效 孔 本
道路 路肩及 中 央 隔离 带 、 园 内 道路 等 。 由于具 公
聚合物透水水泥混凝土基本性能试验研究
聚合物透水水泥混凝土基本性能试验研究随着城市化进程的加快和城市建设规模的不断扩大，城市排水问题日益凸显。
传统的水泥混凝土路面存在着雨水无法迅速渗透的问题，导致了水滞留、积水、交通拥堵等一系列问题的产生。
因此，研究开发出能够透水的水泥混凝土已成为解决城市排水难题的重要途径。
本文通过对聚合物透水水泥混凝土的基本性能进行试验研究，探讨其在城市排水中的应用前景。
试验采用标准的混凝土试验方法，对聚合物透水水泥混凝土的抗压强度、抗折强度、渗透性能等进行了详细地测试和分析。
首先，在抗压强度方面，与传统的水泥混凝土相比，聚合物透水水泥混凝土的抗压强度略有降低。
但是，经过适当的优化设计和添加适量的聚合物材料，可以提高其抗压强度，同时保持一定的透水性能。
因此，在实际工程应用中，可以根据具体情况进行调整，以取得较好的工程效果。
其次，在抗折强度方面，聚合物透水水泥混凝土的抗折强度相对较低。
这是由于聚合物材料的添加会改变混凝土的骨料排列方式，导致混凝土的内部结构发生变化。
然而，通过优化配合比和添加适量的纤维增强材料，可以提高聚合物透水水泥混凝土的抗折强度，使其在实际使用中更加耐久和可靠。
最后，在渗透性能方面，聚合物透水水泥混凝土具有优异的渗透性能。
试验结果表明，聚合物透水水泥混凝土能够迅速将雨水渗透到地下，有效减少了道路积水和水滞留的问题。
这不仅可以改善城市的排水状况，还可以提高道路的使用安全性，减少交通事故的发生。
综上所述，聚合物透水水泥混凝土作为一种新型的道路材料，具有良好的透水性能，能够有效解决城市排水难题。
虽然在某些性能指标上存在一定的不足，但通过优化设计和添加适量的材料，可以提高其性能，使其更加适用于实际工程应用。
因此，聚合物透水水泥混凝土具有广阔的应用前景，值得进一步研究和推广。
透水混凝土的研究与应用进展
应用技术与设计2018年第18期87城市内涝一直是困扰城市建设和发展的难题，多地“城市看海”的消息时常见诸报端，给民众的生命和财产安全造成损失。
造成城市内涝既有自然的原因，也有城市排洪设施设计不合理，城市生态建设滞后的因素。
解决城市内涝，需要统筹城市规划，从设计、施工和材料各方面通盘考虑。
透水混凝土孔隙率大，装饰性强，雨水通过透水混凝土的孔隙结构进行地表渗透，有效调节了雨水径流速度，是海绵城市建设重要的基础材料。
经过国内外学者的不断研究，在透水混凝土的配合比设计、性能和应用诸多方面取得了丰硕的成果，本文将对以上研究成果进行梳理，以期为透水混凝土的研究与应用提供参考。
1 原材料组成透水混凝土通常由级配合理的粗骨料、拌合水水、胶凝材料、化学外加剂组成，由于设计的原因，细骨料在整个透水混凝土的掺量较少，或者不掺以获得较大的开孔孔隙率。
1.1 胶凝材料水泥作为透水混凝土中形成强度和互相粘接的最主要的组分，比普通混凝土水泥用量少，一般选用早强的硅酸盐水泥或者普通硅酸盐水泥。
水泥的用量太多会影响骨料之间的孔隙率，太少又造成透水混凝土强度不足，通常以骨料表面形成均匀的水泥浆体膜为宜。
矿物掺合料如硅灰、粉煤灰的使用可以提高透水混凝土的后期强度和耐久性。
1.2 骨料透水混凝土中粗骨料的骨料不应含有有机质、风化物或其他有害杂质，其含泥量应低于 1%，同时针片状含量不高于 15% 。
孙家瑛等研究表明，以石灰石作骨料的透水混凝土，其 28d 强度约为13MPa 粒径较小的骨料能够增大机械咬合力与粘结强度，进而提高抗压强度。
大量的研究者研究了细骨料对透水混凝土性能的影响，研究表明，当细骨料掺入量为粗骨料质量的5%-7% 时，透水混凝土强度提升显著，同时可有效改善其抗冻融循环能力。
1.3 外加剂外加剂是透水混凝土提高强度和粘接性能的重要组成部分，添加适量的减水剂能改善其和易性，减少强度损失。
适量的聚合物乳液和增稠剂能够提高透水混凝土的粘接强度，着色剂可以对透水混凝土外观增色。
透水混凝土试验方法研究
透水混凝土试验方法研究摘要：近几年，随着工程技术的不断发展，促使愈来愈多的施工单位对新型施工技术进行研究与开发。
但由于透水混凝土国内技术尚未成熟，再加之本身孔隙率高、性能差别大的特性，国内工程大多还是采用传统水泥混凝土目前国内工程大多采用一般的混凝土，孔隙率高，性能差别大的透水混凝土，很多常规混凝土的性能测试方法都不适合。
因此，为了改善工程质量，加快国内透水混凝土的使用进度，本文介绍了透水混凝土的工作性、孔隙率、透水系数等测试技术，并提出了当前的测试方法中的问题，以期为后续工程提供一定的参考作用。
关键词：透水系数；混凝土；试验方法引言：目前情况而言，透水混凝土作为一种绿色环保材料，其优势在于雨水水可以快速渗透到土壤中，对地下水进行及时的补给，缓解降雨的冲刷，减少城市排水系统的负荷，滤除地表径流中的某些污染物，具有吸声、降噪、防滑、夜间防眩光等作用。
尽管目前已有几种性能测试方法和规范，但由于透水混凝土中仅掺入少量或全部未掺细集料，其工作性能、耐久性等性能均与常规混凝土存在较大差别，为了能够将混凝土试验方法应用于透水性混凝土，必须在现行常规混凝土规范的基础上进行改良或研究。
因此，文章结合试验方法，对混凝土的成型方式、工作性能、透水性等问题进行了一些创新探索，为今后进一步完善透水混凝土性能测试方法提供借鉴。
一、透水混凝土拌合物工作性试验方法混凝土的流动性、粘聚性和持水性是其可操作性的表现。
一般情况下，高流动性的混合物具有较低的粘附性和持水性。
但为了解决透水混凝土具有较低的水灰比、较低的粘度、和较低的粘性。
应用范围小、耐久时长较短等多方面问题，就需要提升透水混凝土日常的工作特性。
解决透水混凝土的流动性差是提高透水混凝土工作性能的关键。
1.1目测法目测法的评定准则是：水泥浆材料包覆均匀、不流浆，并具有光泽。
为了方便目测，有些文献中还附有图片作为参考。
Tennis等所提出的混合料混合水分含量低，物料间的结合强度较差，且较为疏松；混合料中的水分含量过高，会使水泥浆的流动性大，不能完全包覆物料，而且有一部分空洞是由水泥浆所填满的；当搅拌料的工作性能适宜时，可以用手握住搅拌料，而不会形成胶浆。
透水混凝土配比试验及运用探讨
透水混凝土配比试验及运用探讨摘要：在当前城市化进程不断加快的背景下，城市中的交通量以及车辆类型等发生了较大的改变，相应地对城市生态环境造成了严重的破坏，使得城市中水资源紧缺的情况变得更加严峻。
基于此，相关人员应在工程中合理运用透水混凝土，提高生态环境水平。
本文在对透水混凝土进行概述的基础上，详细探讨了其配制试验以及运用要点。
城市的发展需要重视生态环境建设，因此应合理使用透水混凝土。
但目前来看，由于相关人员对透水混凝土的认识不够深入，导致其应用范围受到了较大程度的限制，所以应采取有效措施促进其性能良好发挥。
关键词：透水混凝土；配比设计；水灰比透水混凝土又称为多孔混凝土，属于一种轻质透水混凝土。
由于其孔隙较大，且空隙率较低，因此可以有效促进雨水的渗透与滞留，对城市的环境保护有着十分重要的作用。
就目前来看，透水混凝土主要应用于多个工程中，如公共绿地、城市广场以及市政道路等。
由于透水混凝土自身的材料特点与生态功能，其对城市建设有积极作用，同时也能够缓解城市缺水等问题。
基于此，相关人员应加强对透水混凝土的研究力度，保证其应用效果良好。
1.透水混凝土概述1.1原材料（1）水泥。
透水混凝土的原材料主要包括：普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等，在选取材料时，应注意其强度与耐久性能是否符合实际需求。
例如，选用普通硅酸盐水泥时，应选用矿渣硅酸盐水泥或者粉煤灰硅酸盐水泥。
此外，在实际配置过程中可采用42.5级普通硅酸盐水泥，并注意控制水泥的细度，进而提高混凝土的密实性与强度。
（2）碎石。
在实际选择材料时，应优先选用直径不大于3mm、形状较为规则的碎石；同时应严格控制碎石的含泥量。
（3）集料。
在实际配置过程中应选用粒径为5~25mm的粗集料、粒径小于3mm的细集料以及粒径为6~15mm的矿渣细集料；在进行配合比设计时可采用正交试验法进行材料用量确定。
其中，集料质量等级应为1~4级，并满足《普通混凝土配合比设计规程》中所规定的最小强度标准。
透水水泥混凝土
七、透水水泥混凝土施工
1、透水水泥混凝土的拌制 拌制透水混凝土时，应严格控制水灰比、水泥用量、粗集料 的用量以及外加剂的用量，由于多孔混凝土的水灰比较小， 拌和混凝土应采用强制式搅拌机，其投料顺序为：首先将胶 凝材料和集料干拌30s，再加水和外加剂搅拌90s，使水泥浆 充分的包裹骨料。
2、 透水混凝土铺筑施工的要求
时配合人工拍实、整平。整平时必须保持模板顶面整洁，接缝处板面平整。
3、透水混凝土的养护
1）透水水泥混凝土施工完毕后，宜采用塑料薄膜覆盖等方法养护，并每天要求洒水保持 透水水泥混凝土一定的湿度。
2)养护时间根据透水水泥混凝土强度增长情况而定，养护时间不宜少于14d，连续洒水养 护时间不宜少于7d。
3)养护期间透水混凝土面层不得通车，并保证覆盖材料的完整。 4)透水水泥混凝土路面未达到设计强度前不允许投入使用。透水水泥混凝土路面的强度
1、透水水泥混凝土道路结构
类别
适应范围
基层结构
全透水结构
人行道、非机动车道、景观硬地 停车场、广场
多孔隙水泥稳定碎石 级配砂砾、级配碎石 及级配砾石基层、透 水混凝土基层
半透水结构
轻型荷载道路
水泥混凝土基层+稳定 土基层或石灰、粉煤 灰稳定砂砾基层
2、使用范围
人行道、步行街、景观广场、园林小道等道路非机动车道和 一般轻载道路 （轴载<40KN）,不适用于严寒地区、湿陷性黄土、盐渍土、膨胀土等路基。
四、透水水泥混凝土路面的结构组成
透水水泥混凝土路面的组合结构分为：全透水结构和半透水 结构。全透水结构是基层和面层同时采用透水性材料，半透 水结构是面层采用透水性材料，而基层采用不透水性材料。
1、全透水水泥混凝土以人行荷载为主的结构组合
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总第229期交 通 科 技Serial No.229 2008年第4期Transportation Science &Technology No.4Aug.2008收稿日期:2008203221多孔水泥混凝土透水性能试验研究侯彦明1 顾兴宇2(11南京林业大学 南京 210037;21东南大学 南京 210019)摘 要 对多孔水泥混凝土的透水性能、有效孔隙率、孔径大小对渗透系数的影响进行了研究,提出了一系列基于试验的经验公式。
结果表明:随着有效孔隙率的增大,渗透系数明显增大;在同一有效孔隙率的情况下,随着孔径大小的增加,渗透系数增加;在同一有效孔隙率的情况下,粒径大的粗集料其渗透系数比粒径小的粗集料要大。
关键词 多孔水泥混凝土 透水性能 孔隙率 多孔水泥混凝土路面材料(也称透水性水泥混凝土路面材料)属于环保型、生态型混凝土材料,可用于轻交通道路、城市道路两侧的人行道、道路路肩及中央隔离带、公园内道路等。
由于具有大的连通孔隙,除了有很好的吸声降噪性能之外,还具有很好的排水性能,在雨季能及时排除路面积水[1],为汽车的安全行驶和居民行走方便创造了良好的条件,另外可以通过其连通的孔隙将雨水回流到地下,补充日益缺乏的地下资源,这些都与其透水性能有关。
因此,对多孔水泥混凝土的透水性能进行研究具有十分重要的意义。
1 渗透系数研究1.1 渗透系数测试方法 渗透系数k (也称水力传导系数)是一个重要的水文地质参数。
渗透系数不仅取决于材料的性质,而且与渗透液体的物理性质有关[2]。
渗透系数作为排水层材料的一个重要指标,在测试方法上却没有得到发展和完善,用于室内渗透系数测定的渗透仪多用于土的测定。
室内测定渗透系数的仪器按照渗透试验原理的不同,一般有常水头渗透仪和变水头渗透仪2种。
不同仪器的差别只是在于形式和测量精度上的不同。
这2种试验方法在国内外都得到了广泛的应用。
一般认为常水头渗透试验适用于渗透系数较大的材料,变水头渗透试验适用于渗透系数较小的材料[324]。
渗透系数是反映孔隙介质透水能力的一个综合系数。
水流速度较慢时,在水头差的作用下,断面的渗透平均速度与水力坡度成正比,即为达西定律:v =k i(1)式中:v 为水的渗透平均速度,cm/s ;k 为渗透系数,cm/s ;i 为水力坡度。
所有渗透系数的测定方法都是基于上式进行的。
本研究参照南55型变水头渗透仪(适合测试渗透系数较小的粒料)进行改进,研制出一种常水头的渗透仪对多孔水泥混凝土的竖向渗透系数进行测试。
该渗透仪的改进主要在于由变水头改为常水头测试,使用钢套筒。
它可以直接使用不脱模的标准马歇尔试件进行渗透系数测试。
渗透系数计算公式如下:k =Q ρw tA i =QLρw tA (h 1-h 2)(2)式中:Q 为t 段试件内渗透经过试件的水的质量,g ;ρw 为水的密度,g/cm 3;L 为试件的有效长度(标准马歇尔试件),6.35cm ;A 为试件的横截面面积(标准马歇尔试件),81.03cm 3;h 1、h 2为2测压管的水位高度读数,cm 。
1.2 渗透系数合理水力坡度的确定 渗透系数试验首先要保证测试试件的水流状态满足达西定律的适用范围,即水流保证层流状态。
为了保证层流状态,ASTM 建议低压实度材料的水力坡度临界值为0.2～0.3,对于多孔隙排水混合料,保证层流的水力坡度临界值的上限通常为0.045[4],为了确定多孔水泥混凝土渗透系数测定的合理水力坡度范围,本研究成型有效孔隙率15%、20%、25%3种不同孔隙率的多孔水泥混凝土试块,对3种孔隙率的多孔水泥混凝土试块进行了渗透系数测试,实验结果如图1所示。
图1 不同有效孔隙率的多孔水泥混凝土在不同水头差下渗透系数 从图1中可以发现,水头差较大时,渗透系数随着水头差的降低不断增大,渗透系数变化趋势明显,显示出紊流的特征,当水力坡度小于0.045(标准马歇尔试件,水头差0.3cm )时,随着水头差的降低,多孔水泥混凝土的渗透系数仍继续增长,当水力坡度小于0.03(水头差0.2cm )时,渗透系数则趋于稳定,可认为水流已达到层流状态。
2 渗透系数与有效孔隙率的关系 对于同一种级配的多孔水泥混凝土,随着有效孔隙率的不同,渗透系数会有区别,本研究采用G 1粗集料(G 1为粒径2.36～4.75mm 的集料;G 2为粒径4.75～9.5mm 的集料,G 3为粒径9.5～13.2mm 的集料),室内成型多孔水泥混凝土有效孔隙率分别为10%、15%、20%、25%、30%,室内捣实成型。
采用捣实棒进行插捣成型,每层捣实厚度不大于5cm ,对于10cm ×10cm ×10cm 的试块每层插捣次数不低于15次,对于15cm ×15cm ×15cm 的试块每层插捣次数不低于30次,对于10cm ×10cm ×40cm 的试块每层插捣次数不低于60次,捣固时按螺旋方向从边缘到中心均匀地进行。
插捣底层时,捣实棒到达模底,插捣上层时,捣棒插入该层底面下20～30cm 处,插捣时应用力将捣棒压下,不得冲击,捣完一层后,如有棒坑留下,可用捣棒轻轻填平。
在插捣过程中,随时用镘刀沿试模内壁插抹数次,以防试件产生麻面,待模子成型满以后,用插捣棒在试块表面进行滚动,以使得表面平整,不出现石子脱落现象。
养护采用标准养护,图2列出了不同有效孔隙率下的渗透系数计算结果。
从图2中可以很明显地看出,随着有效孔隙率的增大,渗透系数明显增大,采用最小二乘法对曲线进行拟合,得出G 1粗集料成型的多孔水泥混凝土有效孔隙率与渗透系数的二次多项关系式图2 有效孔隙率与渗透系数的关系 k =-010046φ2+01342φ-110587(R 2=0.9959)(3)式中:k 为渗透系数,0.01cm/s ;φ为有效孔隙率,%。
由于渗透系数不仅与有效孔隙率有关,还与孔径大小有关,因此,此公式仅适用于采用G 1粗集料成型的多孔水泥混凝土。
3 渗透系数与孔径大小的关系 根据渗流力学原理,利用平均流动单元半径,可以把流动单元、孔隙率和渗透系数联系在一起,因此多孔水泥混凝土的渗透系数不仅与其有效孔隙率有关,还与其内部的孔径大小有关。
考虑到不同级配的多孔水泥混凝土在同一有效孔隙率情况下,孔径大小不同,其渗透系数会有所区别,本研究对10种不同级配多孔水泥混凝土在同一有效孔隙率情况下,分别测试它们的孔径大小(对多孔水泥混凝土截面进行切割,采用图像处理法测试)以及渗透系数,测试结果见图3所示。
图3 孔径大小与渗透系数的关系 从图3中可见,在同一有效孔隙率的情况下,随着孔径大小的增加,渗透系数增加,由于随着粗集料的含量的增加,孔径大小增加,因此,可以认为,在同一有效孔隙率的情况下,粒径大的粗集料其渗透系数比粒径小的粗集料要大,这和以前研究人员得出的结论是一致的[5]。
4 渗透系数与有效孔隙率、孔径大小的综合关系 由于级配的不同,其孔径大小会有所区别,为了综合分析多孔水泥混凝土的渗透系数与有效孔68侯彦明 顾兴宇:多孔水泥混凝土透水性能试验研究 2008年第4期隙率、孔径大小的关系,本研究分别对10种不同级配的多孔水泥混凝土分别成型任意10个不同有效孔隙率的试块,分别测试它们的渗透系数,测试结果如表1所列。
表1 10种不同级配不同有效孔隙率情况下的渗透系数级配粗集料组成/%G 1G 2G 3有效孔隙率/%渗透系数/(0.01cm ・s 21)孔直径大小/mm110000.014.50 2.82 2.00275250.011.70 2.43 2.64350500.013.10 2.52 2.80425750.015.20 3.06 2.73501000.017.50 3.68 3.37607525.017.40 3.35 3.35705050.019.90 3.50 3.10802575.019.80 3.73 3.37900100.019.00 3.80 4.2010505013.02.842.75 渗透系数作为因变量y ,有效孔隙率作为自变量x 1,孔直径大小作为自变量x 2(此时假设孔径大小不受有效孔隙率大小的影响,即认为2个自变量是互相独立的),从以上2部分的分析可以看出,当单独考虑一个自变量时,渗透系数分别和有效孔隙率、孔径大小有一定的线性相关性。
因此,本研究对其进行二元线性回归,在置信度为0.95时,得出二元线性回归方程为:y ^=0113x 1+01207x 2+01463 (R 2=0192)(4) 因此,从上面的计算结果可以得出渗透系数与有效孔隙率、孔径大小的综合关系式:k =0113φ+01207D +01463 (R 2=0192)(5)式中:D 为孔直径大小,mm 。
5 结语 (1)当水力坡度小于0.03(水头差0.2cm )时,渗透系数则趋于稳定,可认为水流已达到层流状态。
由于过小的水头差会使数据误差增大,为此本研究把水力坡度0.03(水头差0.2cm )作为多孔水泥混凝土渗透系数确定的水力坡度。
(2)随着有效孔隙率的增大,渗透系数明显增大。
(3)在同一有效孔隙率的情况下,随着孔径大小的增加,渗透系数增加,由于随着粗集料的含量的增加,孔径大小增加,因此,可以认为,在同一有效孔隙率的情况下,粒径大的粗集料其渗透系数比粒径小的粗集料要大。
(4)对应于任意级配的多孔水泥混凝土,其渗透系数与有效孔隙率、孔径大小的综合关系式为:k =0113φ+01207D +01463 (R 2=0192)参考文献[1] 刘中一.多雨地区沥青路面水损害分析与对策[J ].交通标准化,2007(1):1442146.[2] 王月莲,宋新民.按流动单元建立测井储集层解释模型[J ].石油勘探与开发,2002(6):53255.[3] ASTM D2434-74standard method of test for per 2meability of granular soils (Constant Head )[S ].1974.[4] ASTM D5080-00standard test methods for meas 2urement of hydraulic conductivity of saturated por 2ous materials using a flexible wall permeameter[S].2000.[5] 吉青克.大空隙材料渗透系数的室内测定[J ].公路交通科技,2002,19(2):31234.Study on the W ater Permeability of Porous Cement ConcreteHou Yanmi n g 1,Gu X i n g y u 2(11Nanjing Forestry University ,Nanjing 210037,China ;21Southeast University ,Nanjing 210019,China )Abstract :The water permeability of porous cement co ncrete is st udied by indoor test.The influence of t he porosity ratio and pore size on t he water permeability was st udied ,and some empirical equations are p ut forward in t he paper.The result shows t hat water permeability increases along wit h increasing effective poro sity ,t he water permeability increases along wit h increasing pore size under t he same ef 2fective poro sity ,t he water permeability of crude aggregate of big pore size is bigger t han crude aggre 2gate of small pore size under t he same effective poro sity.The st udy is helpf ul to compo sition design of porous cement concrete.K ey w ords :porous cement concrete ;t he water permeability ;porosity ratio782008年第4期 侯彦明 顾兴宇:多孔水泥混凝土透水性能试验研究。