透水混凝土配制方法及其配合比.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106630814A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201610863826.X(22)申请日2016.09.24(71)申请人王昱海地址455000河南省安阳市南关办事处石油路社区郭家庄D区（中州小区）38号(72)发明人王昱海(51)Int.Cl.C04B28/04(2006.01)C04B38/00(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书3页说明书17页(54)发明名称透水混凝土配制方法及其配合比(57)摘要本发明建立在一种新的混凝土数学模型基础上。通过对这种数学模型研究，发明人发现了混凝土内在规律——现代混凝土学口袋理论。在不改变现有施工工艺的情况下，通过对组成材料配合比例的优化——包括材料重量比例和材料颗粒直径比例的优化，配制出一种具有合理的材料比例，透水率可调可控的透水混凝土。本发明配制的透水混凝土具有合理的材料比例，通过计算就可以很容易解决透水混凝土中空隙含量调整问题，具有空隙率先知而且可控可调特点，一次试验合格率高；透水率可根据需要随意调整，便于施工，具有很高经济性和适用性。本发明使透水混凝土设计方法发生质的飞跃，使透水混凝土朝混凝土数字化迈出可贵的一大步，使透水混凝土设计从试验科学跃升为数字科学。CN106630814ACN106630814A权利要求书1/3页1.一种透水混凝土，其特征是按照步骤1-步骤8所列步骤进行配制：步骤1.根据道路所处环境，路面设计标准，确定透水混凝土强度(很多时候设计图已经给定)、透水率、最大集料尺寸，确定透水混凝土中水硬性胶结材料品种；步骤2.根据透水混凝土最大集料颗粒直径要求(主要与成型厚度有关)，选择与透水混凝土集料填充定则相适应的优化的集料颗粒直径范围；并确定它们的表观密度；步骤3.确定透水混凝土集料适用空隙率；步骤4.确定近单位体积透水混凝土各级集料和胶结材料的用量；步骤5.计算高密实集料体积、目标空隙率，计算透水混凝土目标控制体积并进行比较，调整至设计空隙率，计算透水混凝土理论配合比；步骤6.确定透水混凝土单位体积理论配合比；步骤7.做试件验证设计的透水混凝土配合比相关性能；步骤8.施工合格的透水混凝土路面或者路面基层并进行相关检测；按照以上步骤1——步骤8，可以随意配制任何颗粒直径级别、任意透水率的透水混凝土。2.根据权利要求1所述方法配制的透水混凝土配合比，其材料组成特征为：各级粗集料、各级细集料中，最少一种以上材料与水硬性胶结材料组成；根据空隙率不同，透水混凝土集料颗粒比例特征为：在粗集料间、细集料间组合两级及两级以上颗粒尺寸比例≥2.42的集料(空隙率＞25％高透水混凝土为特例，二级集料尺寸为0，比例为无限大)；透水混凝土组成材料的重量比例(单位kg/m3)特征为：第一粗集料用量为其表观密度的0-0.8倍(工作性调整系数B＝1，空隙率eD1＝26％)，第二粗集料用量为其表观密度的0-0.8倍，第三粗集料用量为其表观密度的0-0.8倍，粗砂用量为其表观密度的0-0.8倍，中砂用量为其表观密度的0-0.4倍，细砂用量为其表观密度的0-0.4倍，水泥用量其表观密度的0-0.2倍，水0-130；水硬性胶结材料——包括水泥和水用量为0时，配合比为高密实碎石混合料。3.根据权利要求1所述方法配制的透水混凝土配合比，其特别优化的集料组成特征为：使用一级、两级，最多三级不同颗粒尺寸集料配制透水混凝土，在各颗粒直径粗集料、细集料中组合一级、两级，最多三级集料(理论上三级集料配制透水混凝土空隙率最大8％，最小仅5％，透水率已经较低)；集料间特别优化的颗粒直径比例特征为：大一级集料是小一级集料颗粒直径的2.4143倍以上；配制最大粒径53mm以下特粗使透水混凝土，选择集料40碎石、16碎石、粗砂或者中砂三级集料配制；配制最大粒径37mm以下粗粒式透水混凝土，选择集料30碎石、13碎石、粗砂或者中砂三级集料配制；配制最大粒径31.5mm以下粗粒式透水混凝土，选择集料25碎石、10碎石、粗砂或者中砂三级集料配制；配制最大粒径26.5mm以下中粒式透水混凝土，选择集料20碎石、5碎石，粗砂或者中砂三级集料配制；配制最大粒径19.5mm以下中粒式透水混凝土，选择集料16碎石、粗砂、特细砂三级集料配制；组成材料的重量(单位kg/m3)比例特征为：颗粒直径最大一级集料用量为其表观密度的0.4-0.8倍，颗粒直径第二大集料用量为其表观密度的0.2-0.4倍，颗粒直径第三大集料用量为其表观密度的0.1-0.2倍，水泥用量0-450kg/m3，最优用量为100-320kg/m3，适量水；空隙特征为：高密实集料理论空隙率10-35％间可调可控，透水混凝土空隙率(5-33)％间可控可调