摘要：本文通过研究不同水灰比、灰骨比、骨料粒径对无砂透水混凝土抗压强度和透水系数的影响规律，为制备性能良好的无砂透水混凝土提供了依据。试验结果表明：对粒径为5～10mm的骨料拌制的无砂透水混凝土，其最佳灰骨比范围为0.2～0.22之间和水灰比范围为0.28～0.30之间。
关键词：无砂透水混凝土；透水系数；抗压强度；骨料粒径
无砂透水混凝土是由骨料、水泥和水拌制而成的一种多孔轻质混凝土，它不含细骨料，由粗骨料表面包覆一薄层水泥浆相互粘结而形成孔穴均匀分布的蜂窝状结构，故具有透气、透水和重量轻的特点，作为环境负荷减少型混凝土，无砂透水混凝土的研究开发越来越受到重视。为此本文重点探讨了不同配合比设计对无砂透水混凝土综合性能的影响规律。
1 配合比设计
1.1 试验材料选取
水泥：四川星船城水泥股份有限公司生产的普通硅酸盐水泥，强度等级为42.5。骨料采用5mm～10mm、10mm～20mm两种单一粒级的卵石，材料产地：四川腾龙资中石料场，严格控制针片状颗粒。拌合及养护用水为饮用水。
1.2 试验过程
首先根据试验要求将全部骨料与约3%的水装入搅拌机中预拌（搅拌采用水泥包裹法），再加入水泥拌合，最后加入剩的水搅拌均匀。这样的投料顺序和搅拌程序能使骨料表面形成均匀厚度的水泥浆层，以保证混凝土的强度和透水性。试件以3～6个为一组，将混凝土拌合物一次装入试模。经自然养护28天后，分别在万能试验机上测试混凝土抗压强度，在透水系数测定仪上测定其定水位透水系数。试件大小为长×宽×高均为100mm的正方体试件。
2 影响因素分析
2.1 透水系数影响因素分析
（1）灰骨比（C/S）对透水系数影响
在骨料类型和水灰比等都基本相同的情况下，改变灰骨比。其设计配合比见表2—1。
由上图可知：随着无砂透水混凝土灰骨的增加，透水系数逐渐降低，但当灰骨比在0.2～0.22之间时，对于骨料粒径为5～10mm的无砂透水混凝土，其透水系数最佳。
（2）水灰比（W/C）对透水系数的影响
根据图2—1的测试结果，选取透水系数最佳的灰骨比（C/S=0.22），改变水灰比，设计配合比见表2—2。
由上图可知：无砂透水混凝土的透水性，随水灰比的增大，透水系数增大，且粒径小的比粒径大的混凝土的透水系数略高，对于骨料粒径为5～10mm的无砂透水混凝土，当水灰比约在0.28～0.3之间，其透水系数最佳。
2.2 抗压强度影响因素分析
（1）灰骨比（C/S）的选择
增大灰骨比，即在保持骨料用量不变的情况下，增加水泥用量。灰骨比的增加使得骨料周围所包覆的水泥薄膜厚度加大，增大了粘结面，进而提高了无砂混凝土强度。但由于粘结面的增大，降低了内部有效孔隙度，导致其透水系数变弱。因此，在保持无砂透水混凝土合理透水性前提下，尽可能提高水泥用量，才能比较合理地选定灰骨比。根据水灰比、灰骨比对透水系数的影响规律，当水灰比为0.3时，改变灰骨比得抗压强度与灰骨比关系如图2—3所示。
由上图可知：无砂透水混凝土的抗压强度，随灰骨比的增大，抗压强度逐渐增大，且粒径小的比粒径大的混凝土的抗压强度更高。
（2）水灰比（W/C）的选择
无砂透水混凝土的水灰比既影响无砂混凝土的强度，又影响其透水性。对某一特定的骨料，存在一个最佳的水灰比，当水灰比小于最佳值时，无砂混凝土因干燥拌料不易均匀，达不到适当的包裹，使无砂混凝土骨料之间粘结不牢，不利于强度的提高。反之，如果水灰比过大，水泥浆可能把透水孔隙部分或全部堵死，既不利于透水，也不利于强度的提高。
由上图可知：在灰骨比相同的情况下，随着水灰比得增加，混凝土的抗压强度先增加后降低，最佳水灰比在0.28～0.30之间，粒径为5～10mm的骨料其抗压强度比粒径为10～20mm骨料的抗压强度高出约35%。
3 结论
（1）无砂透水混凝土的抗压强度与水泥用量和水灰比有关，抗压强度随灰骨比增加而增加，随水灰比先增加后减低；对粒径为5～10mm的骨料拌制无砂混凝土，最佳灰骨比范围为（0.2～0.22）和水灰比范围为（0.28～0.30）。
（2）无砂透水混凝土的透水系数随水泥用量增大而降低，且粒径小的比粒径大的透水性略高。
（3）无砂透水混凝土质量与原材料的选择、配合比的确定、搅拌运输浇筑、养护均有较大的关系，只有施工人员按照行业规范标准，结合工程实际，严格履行各自职能，才能保证施工质量。
参考文献
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