多孔贫混凝土基层材料及路用性能

郑瑞海

(张家口路缘公路工程有限公司)

1 多孔贫混凝土的原材料技术要求

水泥:选用 525#硅酸盐水泥或普通水泥。

粗集料:碎石多孔混凝土的强度比卵石多孔混凝土的强度高,粒径要求 5～30mm,骨料级配可根据孔隙率要求进行选择,开级配骨料的孔隙率较连续级配的孔隙率大,强度相对连续级配碎石的多孔混凝土低。含泥量要求不大于 1%,针片状含量不大于 15%。

细集料:多孔混凝土一般不掺砂。

外加剂:不需要外加剂。

2 多孔混凝土的路用性能

研究了强度、干缩、弹模、抗冲刷性能、孔隙率指标,得出了以下的结论。

(1)强度

在标准养护条件下,多孔混凝土抗压强度的发展规律与普通混凝土相近似,一般其 7 d强度已达 28 d强度的 70%以上,90 d强度较 28 d强度无太多增长。多孔混凝土抗压强度与龄期的关系试验结果见表 1、见表 2、见表 3。

表 1 多孔混凝土抗压强度与龄期的关系

表 2 掺粉煤灰多孔混凝土抗压强度与龄期的关系

表 3 多孔 +砂混凝土抗压强度与龄期的关系

多孔混凝土的压折比在 4～5之间,较普通混凝土的 7～10为小,即多孔混凝土较之抗压强度有相对较高的抗折性能。多孔混凝土抗压强度与抗折强度关系试验结果见表 4。

表 4 多孔混凝土抗压强度与抗折强度的关系

(2)弹性模量

进行了 C5、C7.5、C10三种强度等级的多孔混凝土弹模测定,结果表明多孔混凝土的弹性模量随混凝土强度的增大而提高。多孔混凝土弹性模量试验结果见表 5。

(3)干缩性能多孔混凝土由于存在较多的孔隙,且水泥用量仅为普通混凝土一半左右,它的收缩比普通混凝土小,而且绝大部分收缩在早期完成,试验结果见表 6。

表 5 多孔混凝土弹性模量试验

表 6 多孔混凝土收缩试验结果

(4)抗冲刷性能

由于多孔混凝土的孔洞多,高压水流进入其中时,压力得到释放。因此多孔混凝土的抗冲刷性能很好,接近 C50混凝土的抗冲刷能力,试验结果见表 7。

表 7 混凝土抗冲刷试验结果

试验结果表明,多孔混凝土的抗冲刷性与多孔混凝土的强度关系不密切,C5与 C7.5的多孔混凝土抗冲刷性接近。

研究了多孔混凝土的孔隙率的测定方法、渗透系数的测定方法,研究了孔隙率与渗透系数的关系。

常用的孔隙率的测定有水中称重法、蜡封法、体积法。多孔混凝土由于表面孔洞多。且边角不规则,三种方法都不适用,通过查阅资料并进行对比试验,确定同济大学张鹏飞提出的“薄纸密贴蜡封法”能较为准确的测定多孔混凝土的孔隙率。

多孔混凝土孔隙率测定结果见表 8。

试验数据表明,计算孔隙率与薄纸密贴蜡封法测定的孔隙率较为一致,因此,也可将多孔混凝土的孔隙率计算出来。方法如下:拌制多孔混凝土时测其容重。孔隙率 =1-(容重/理论容重)。

(5)贫混凝土抗冻性试验

针对贫混凝土材料在寒区应用的特点,对不同种类贫混凝土进行了抗冻性能试验,冻融后强度、质量损失试验结果如表 9、表 10所示。

表 8 多孔混凝土孔隙率的测定结果

表 9 不同种类贫混凝土冻融后强度损失

表 10 不同种类贫混凝土冻融后质量损失