多孔貧混凝土基層材料及路用性能

鄭瑞海

(張家口路緣公路工程有限公司)

1 多孔貧混凝土的原材料技術要求

水泥:選用 525#硅酸鹽水泥或普通水泥。

粗集料:碎石多孔混凝土的強度比卵石多孔混凝土的強度高,粒徑要求 5～30mm,骨料級配可根據孔隙率要求進行選擇,開級配骨料的孔隙率較連續級配的孔隙率大,強度相對連續級配碎石的多孔混凝土低。含泥量要求不大于 1%,針片狀含量不大于 15%。

細集料:多孔混凝土一般不摻砂。

外加劑:不需要外加劑。

2 多孔混凝土的路用性能

研究了強度、干縮、彈模、抗沖刷性能、孔隙率指標,得出了以下的結論。

(1)強度

在標準養護條件下,多孔混凝土抗壓強度的發展規律與普通混凝土相近似,一般其 7 d強度已達 28 d強度的 70%以上,90 d強度較 28 d強度無太多增長。多孔混凝土抗壓強度與齡期的關系試驗結果見表 1、見表 2、見表 3。

表 1 多孔混凝土抗壓強度與齡期的關系

表 2 摻粉煤灰多孔混凝土抗壓強度與齡期的關系

表 3 多孔 +砂混凝土抗壓強度與齡期的關系

多孔混凝土的壓折比在 4～5之間,較普通混凝土的 7～10為小,即多孔混凝土較之抗壓強度有相對較高的抗折性能。多孔混凝土抗壓強度與抗折強度關系試驗結果見表 4。

表 4 多孔混凝土抗壓強度與抗折強度的關系

(2)彈性模量

進行了 C5、C7.5、C10三種強度等級的多孔混凝土彈模測定,結果表明多孔混凝土的彈性模量隨混凝土強度的增大而提高。多孔混凝土彈性模量試驗結果見表 5。

(3)干縮性能多孔混凝土由于存在較多的孔隙,且水泥用量僅為普通混凝土一半左右,它的收縮比普通混凝土小,而且絕大部分收縮在早期完成,試驗結果見表 6。

表 5 多孔混凝土彈性模量試驗

表 6 多孔混凝土收縮試驗結果

(4)抗沖刷性能

由于多孔混凝土的孔洞多,高壓水流進入其中時,壓力得到釋放。因此多孔混凝土的抗沖刷性能很好,接近 C50混凝土的抗沖刷能力,試驗結果見表 7。

表 7 混凝土抗沖刷試驗結果

試驗結果表明,多孔混凝土的抗沖刷性與多孔混凝土的強度關系不密切,C5與 C7.5的多孔混凝土抗沖刷性接近。

研究了多孔混凝土的孔隙率的測定方法、滲透系數的測定方法,研究了孔隙率與滲透系數的關系。

常用的孔隙率的測定有水中稱重法、蠟封法、體積法。多孔混凝土由于表面孔洞多。且邊角不規則,三種方法都不適用,通過查閱資料并進行對比試驗,確定同濟大學張鵬飛提出的“薄紙密貼蠟封法”能較為準確的測定多孔混凝土的孔隙率。

多孔混凝土孔隙率測定結果見表 8。

試驗數據表明,計算孔隙率與薄紙密貼蠟封法測定的孔隙率較為一致,因此,也可將多孔混凝土的孔隙率計算出來。方法如下:拌制多孔混凝土時測其容重。孔隙率 =1-(容重/理論容重)。

(5)貧混凝土抗凍性試驗

針對貧混凝土材料在寒區應用的特點,對不同種類貧混凝土進行了抗凍性能試驗,凍融后強度、質量損失試驗結果如表 9、表 10所示。

表 8 多孔混凝土孔隙率的測定結果

表 9 不同種類貧混凝土凍融后強度損失

表 10 不同種類貧混凝土凍融后質量損失