一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，骨料采用4.75～9.5mm、1.18～2.36mm两档断级配建筑垃圾，在实现绿色低碳、节能环保建设，同时有效增大集料之间接触面，利于水泥胶凝材料形成连续的浆桥，进而大大提升透水混凝土强度，利用断级配的两档建筑垃圾作为骨料，在形成透水混凝土骨架的同时，减少骨料之间的干涉作用，利于骨架稳定性，同时减少因粒径差异过大带来的离析现象，利于现场施工作业。该方法综合透水混凝土强度与工作性能之间的协调性，能有效减少施工作业过程中出现以一种性能的损失为代价而进行的施工，再实现固废循环再利用同时，有效保证了施工质量，具有显著的社会经济效益。有显著的社会经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法


[0001]本专利技术属于透水混凝土材料
，尤其涉及一种建筑垃圾透水混凝 土配合比设计方法。

技术介绍

[0002]在新形势下，海绵城市是推动绿色建筑建设、低碳城市发展、智慧城市 形成的创新表现，现代绿色新技术与社会、环境、人文等多种因素下的有机 结合。透水混凝土作为一种具有透水、透气及质轻等特点，在海绵城市建设 中发挥着重要作用。透水混凝土主要是由粗骨料、胶凝材料、外加剂及水等 原材料组成，形成具有一定空隙率的混凝土，常见应用于人行道、园林景区 道路及服务区等，同时可有效减少内涝、降低噪声、减缓热岛效应、改善土 壤生态环境等。但随着应用范围的推广，施工要求的变化，对透水混凝土的 原材料、工作性能等均提出了一定要求，为此我们需要创新透水混凝土的配 合比设计方法，同时拓宽透水混凝土原材料的来源。
[0003]建筑垃圾作为社会发展的必然产物，正大肆侵占用地。加大资源循环再 利用已是大势所趋、迫在眉睫，我们在经济建设同时需要兼顾对自然环境的 保护，固废再利用是交通行业实现绿色低碳、节能减排的重要途径。
[0004]在《透水水泥混凝土路面技术规程》中仅采用粗集料制备透水混凝土， 且在配合比设计过程中是粗集料掺量仅于粗集料本身密度有关，与空隙率无 关，通过控制胶结料用量来实现设计空隙率，该手段不利于透水混凝土强度 和工作性能的控制，不便于现场施工作业。邢菊香等在《一种钨尾矿透水混 凝土及其制备方法》中说明了一种钨尾矿透水混凝土制备方法，给定各组分 掺量的范围，在配合比设计过程中无法直接计算或设计空隙率；粗骨料为 5～16mm粒径，无法计算各档集料用量，同时由于干涉作用在大粒径集料骨架 形成过程中会出现不稳定现象。陈修和等在《一种透水混凝土空隙率计算方 法》中通过混合料配合比，计算透水混凝土空隙率，是基于单一粒径石料、 水泥胶浆裹附厚度一定等条件下计算出结果，是对透水混凝土配合比设计结 束后实际空隙率的验算。李彬等在《一种高性能透水性混凝土制备方法及其 应用》中选用10～20mm骨料，根据规范确定混凝土强度和设计透水系数确定 的粒径、浆体面积及厚度等，并无明确计算各组分的方法，同时采用连续级 配，在计算浆体面积和厚度过程中比表面积误差较大，导致实际结果不宜控 制。王激扬等在《再生砖混透水混凝土的配合比设计方法及其应用》中采用 再生骨料替代部分天然骨料，根据设计空隙率、结合《透水水泥混凝土路面 技术规程》中配合比设计方法进行各组分掺量计算。

技术实现思路

[0005]针对透水混凝土在推广应用施工过程中，常遇到的强度与工作性能不匹 配，空隙率不易控制等问题，本专利技术采用单一粒径建筑垃圾粗骨料、建筑垃 圾细骨料两种集料，基于填充理论、干涉理论，通过理论计算出建筑垃圾透 水混凝土各组分掺量，进而制备出具
有良好透水效果、便于施工的透水混凝 土。
[0006]为解决上述问题，本专利技术提供以下的技术方案：
[0007]一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，包括如下步骤：
[0008](1)所述的建筑垃圾透水混凝土包括建筑垃圾粗骨料、建筑垃圾细骨料、 水泥、水及外加剂；
[0009](2)所述建筑垃圾透水混凝土中各组分掺量按以下公式计算：
[0010][0011][0012][0013][0014]m5＝β*m3[0015]式中：
[0016]m1为建筑垃圾粗骨料质量(kg)；ρ1为建筑垃圾粗骨料堆积密度(kg/m3)；
[0017]m2为建筑垃圾细骨料质量(kg)；ρ2为建筑垃圾细骨料堆积密度(kg/m3)；
[0018]m3为水泥的质量(kg)；ρ3为水泥的密度(kg/m3)；
[0019]m4为水的质量(kg)；m5为外加剂的质量(kg)；
[0020]为设计空隙率(％)；α为单一粒径骨料堆积空隙率(％)；
[0021]β为外加剂掺量占水泥质量分数(％)；为水胶比。
[0022](3)所述的建筑垃圾透水混凝土中建筑垃圾粗骨料粒径为4.75～9.5mm， 建筑垃圾细骨料粒径为1.18～2.36mm。
[0023]本专利技术的进一步技术：
[0024]优选的，所述的建筑垃圾粗骨料、建筑垃圾细骨料均为单一粒径集料， 且形成间断级配。
[0025]优选的,建筑垃圾粗骨料、建筑垃圾细骨料、水泥的密实体积和为水、外加剂体积不计入其中。
[0026]优选的，α为单一粒径集料堆积空隙率，范围为26％～48％。
[0027]优选的，为水胶比，范围为0.28～0.32。
[0028]本专利技术的有益技术效果是：
[0029](1)本专利技术一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，采用粒径为 4.75～9.5mm建筑垃圾粗骨料形成透水混凝土骨架结构，提升混凝土整体强度 和稳定性；利用粒径为1.18～2.36mm建筑垃圾细骨料填充粗骨料骨架空隙， 增加骨料接触面，利于水泥胶凝材料浆桥的形成，提高透水混凝土强度。
[0030](2)本专利技术一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，基于填充理论、 干涉理论，采用空隙率设计方法计算各组分掺量，降低不同粒径集料之间的 干涉作用，同时保证了细集料能较好填充在骨架空隙中，同时实现空隙率的 控制，保证透水混凝土透水效果。
[0031](3)本专利技术一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，从性能角度出发， 在保证透水混凝土空隙率同时，利用断级配的集料组成混凝土骨架，再填充 水泥胶凝材料，采用4.75～9.5mm建筑垃圾粗骨料和1.18～2.36mm建筑垃圾细 骨料，在保证填充效果同时避免混合料离析现象的出现，同时可增强混合料 的工作性能，在增强的同时可保证施工现场作业的便利性。、
[0032](4)本专利技术一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，可以通过调整集 料的堆积状态，进而控制胶凝材料的掺量，实现对混合料强度和工作性能的 优化。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实 施例中的技术方案进行进一步详细说明。显然，所描述的实施例是本专利技术一 部分实施例而不是全部。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没 有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范 围。
[0034]本专利技术提供一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，包括如下步骤：
[0035](1)所述的建筑垃圾透水混凝土包括建筑垃圾粗骨料、建筑垃圾细骨料、 水泥、水及外加剂；
[0036](2)所述建筑垃圾透水混凝土中各组分掺量按以下公式计算：
[0037][0038][0039][0040][0041]m5＝β*m3[0042]式中：
[0043]m1为建筑垃圾粗骨料质量(kg)；ρ1为建筑垃圾粗骨料堆积密度(kg/m3)；
[0044]m2为建筑垃圾细骨料质量(kg)；ρ2为建筑垃圾细骨料堆积密度(kg/m3)；
[0045]m3为水泥本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑垃圾透水混凝土配合比设计方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)所述的建筑垃圾透水混凝土包括建筑垃圾粗骨料、建筑垃圾细骨料、水泥、水及外加剂；(2)所述建筑垃圾透水混凝土中各组分掺量按以下公式计算：(2)所述建筑垃圾透水混凝土中各组分掺量按以下公式计算：(2)所述建筑垃圾透水混凝土中各组分掺量按以下公式计算：(2)所述建筑垃圾透水混凝土中各组分掺量按以下公式计算：m5＝β*m3式中：m1为建筑垃圾粗骨料质量(kg)；ρ1为建筑垃圾粗骨料堆积密度(kg/m3)；m2为建筑垃圾细骨料质量(kg)；ρ2为建筑垃圾细骨料堆积密度(kg/m3)；m3为水泥的质量(kg)；ρ3为水泥的密度(kg/m3)；m4为水的质量(kg)；m5...

【专利技术属性】
技术研发人员：方肖立，陈修和，吴志刚，张玉斌，王祥彪，鲍世辉，牛京涛，任园，王春红，
申请(专利权)人：公路交通节能与环保技术及装备交通运输行业研发中心，
类型：发明
国别省市：