Concreto permeável - Efeito do material proporções da porosidade

Este é um artigo publicado por Dhawal Desai, mesmo sendo ensaio corpos de prova em cubos nos fornece parâmetros para entender como se dosar um concreto permeável. O original está aqui:

http://www.engineeringcivil.com/pervious-concrete-effect-of-material-proportions-on-porosity.html#more-3971

RESUMO

Este trabalho descreve o efeito do tamanho de agregados e proporções de cimento, agregados, mistura e água na porosidade do concreto permeável, que é a principal característica do concreto permeável. Diferentes blocos de amostras foram feitas em laboratório, com variações na mistura para ver a porosidade para conclusão final

INTRODUÇÃO

Pervious concreto é um tipo de concreto com alta porosidade. Ele é usado para aplicações de nivelamento do terreno concretas que permitem que a água passe diretamente através dele, reduzindo, assim, o escoamento de um site e permitindo a recarga. A elevada porosidade é conseguida por um teor de vazios altamente interligada. Tipicamente betão permeável tem razão de água para materiais de cimento (w / cm) de 0,28-0,40 com um teor de vazios de 18 a 35%.

A mistura é composta de materiais cimentícios, agregado graúdo e água com pouco ou nenhum agregados finos. A adição de uma pequena quantidade de agregados finos irá geralmente reduzir o teor de vazios e aumentar a resistência, o que pode ser desejável em determinadas situações. Este material é sensível a variações no teor de água, de modo que o ajuste de campo da mistura fresca é geralmente necessário. Muita água vai causar pasta fuga para baixo, e muito pouca água pode dificultar a cura adequada do concreto e levar à tona o fracasso. Uma mistura adequada proporcionado dá a mistura de uma aparência molhada-metálico.

Concreto permeável é utilizado em áreas de estacionamento, áreas com tráfego leve, ruas residenciais, passarelas de pedestres e estufas. É uma aplicação importante para a construção sustentável e é uma das técnicas utilizadas para a recarga de água do solo.

Propriedades gerais:

conteúdo Void: 18-35%
Força: 28-281 kg / cm 2
taxa de infiltração: 80-720 litros por minuto por metro quadrado
de cimento: 267-415 kg / m 3
w / cm relação: 0,26-0,40
agregado graúdo: 9.5 - 19 milímetros
(. menos de 10% do peso do agregado total) Pouco ou nenhum agregado miúdo
Apenas o suficiente pasta de cimento para revestir o agregado graúdo

POR QUE PRECISAMOS concreto permeável?

Uma quantidade maior de água da chuva acaba caindo em superfícies impermeáveis, tais como estacionamentos, calçadas, calçadas e ruas, em vez de imersão no solo. Isso cria um desequilíbrio no ecossistema natural e conduz a uma série de problemas, incluindo a erosão, inundações, esgotamento do nível de água do solo ea poluição de rios, lagos, águas costeiras e das águas da chuva correndo através de superfícies de pavimento pega tudo de derrames de óleo e graxa para de sais de gelo-e fertilizantes químicos.

Uma solução simples para evitar estes problemas é parar a construção de superfícies impermeáveis ​​que bloqueiam a infiltração de água natural para o solo. Ao invés de construí-las com concreto ou asfalto convencional, devemos ser a mudança para pavimento de concreto poroso ou permeáveis, um material que oferece a durabilidade inerente e baixos custos de ciclo de vida de um pavimento típico concreto, mantendo escoamento de águas pluviais e reposição de sistemas de bacias hidrográficas locais. Em vez de impedir a infiltração de água no solo, solo permeável auxilia o processo de captação de água da chuva, em uma rede de espaços vazios e permitindo que se infiltram no solo subjacente. Em muitos casos, as estradas concreto permeável e estacionamentos pode funcionar como estruturas de retenção de água, reduzindo ou eliminando a necessidade de sistemas de gestão de águas pluviais tradicionais, tais como bacias de retenção e de esgoto tie-ins.

Concreto permeável também filtra naturalmente a água de chuva ou tempestade e pode reduzir as cargas de poluentes que entram em córregos, lagoas e rios. Portanto, desta forma ele ajuda na recarga de água do solo.

Também reduz o mau impacto da urbanização em árvores. A superfície do solo concreto permeável permite a transferência de água e ar para sistemas de raiz, permitindo árvores a florescer. Para uma dada intensidade da chuva, a quantidade de escoamento de um sistema de pavimento concreto permeável é controlada pela taxa de infiltração do solo ea capacidade de armazenamento de água disponível no concreto permeável e sub base agregada sob o concreto permeável. Geralmente, para um dado conjunto de materiais, a resistência e taxa de infiltração do betão permeável são uma função da densidade de betão. Maior a densidade, maior é a força e reduzir a taxa de infiltração.

EXPERIÊNCIAS:

diferentes blocos de amostras foram feitas por utilização de diferentes proporções de cimento,
agregados, água e mistura. Em todos os testes que eu não usei areia em tudo.

Amostra no. 1: Misture projeto para 10 cubos:
TIPO A - Cement (PPC): 10 kg 
Fly Ash (P-63): 0 Kg 
agregado graúdo: 52 kg (10 - 40 mm) 
de água: 3 kg 
de mistura: 1% em peso, de [cimento + cinzas volantes] = 100 gm

TIPO B - Cement (PPC): 11,25 kg 
Fly Ash (P-63): 0,75 kg 
agregado graúdo: 52 kg (10 - 40 mm) 
de água: 3,33 kg 
mistura: 1% em peso, de [cimento + cinzas volantes] = 120 gm

A mistura utilizada foi a 'Sika ViscoCrete 5001'. Isso fez com liberação de água a partir de partículas de cimento. A partir deste projeto de mistura enchemos 8 cubos cada um dos tipos A e B desde o desperdício também estava lá no preenchimento dos cubos. A superfície de topo de cubos foi fechada para evitar a evaporação rápida da água, uma vez que é porosa.

Os cubos foram abertos no dia seguinte e colocar na água para hidratação do cimento. Esses cubos não eram perfeitamente permeáveis. Sua base e os lados (até alguma altura) foram plana e lisa. A pasta de cimento-água se estabeleceu e que poderia ter acontecido devido à alta quantidade de mistura.

Teste de três dias de cubo:

TIPO A
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	6.15	77,1	3,43
2.	6.64	192,4	8.55
3.	7.04	425,4	18.90

TIPO B
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	6.12	127,1	5.65
2.	6.35	58,2	2.60
3.	7,61	562,9	25.01

Teste de sete dias de cubo:

TIPO A
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	6,52	142,7	6.34
2.	6,62	177,2	7,87
3.	7,97	729,5	32.42

TIPO B
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	6,74	123,9	5.51
2.	7,64	431,2	19.16
3.	7,72	755.6	33.58

Teste de 14 dias do cubo:

TIPO A
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	6,40	41,6	1.85
2.	6.64	165,2	7,34

TIPO B
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	7,47	531,1	23,60
2.	7,70	930,2	41.34

De acordo com estes resultados, parece que como a densidade do cubo aumenta a resistência também aumenta.
Uma vez que estes cubos não eram perfeitamente permeáveis, fiz uma outra amostra de 3 cubos com 3 diferentes proporções de mistura. Misturar Foi aplicado um desenho do tipo B uma vez que a sua força é relativamente maior do que a do tipo A.

Amostra no. 2: Misture projeto para um cubo como por TIPO B:
Cimento: 1323 gm 
Fly Ash: 88,23 gm 
agregado graúdo: 6117 gm

TIPO B1: 
Mistura: 0,2% = 2,82 g 
de água: 510 g

TIPO B2: 
Mistura: 0,3% = 4,23 g 
de água: 480 g

B3 TIPO: 
Mistura: 0,4% = 5,64 g 
Água: 460 g

Depois de abrir os cubos no dia seguinte, TIPO B2 (com 0,3% de mistura) do cubo foi encontrada para ser mais permeável do que o resto, mas também não era perfeitamente poroso. Embora eu usei baixa% de mistura, em seguida, também não era perfeitamente permeáveis. Poderia ter acontecido devido ao grande tamanho de alguns agregados.

Teste de três dias de cubo:

TIPO B1
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	7.02	247,2	10.99

TIPO B3
S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	6,60	191,8	8,52

Para a amostra seguinte que peneirada os agregados e, em seguida, utilizados agregados de tamanho no 

intervalo de 10 -20 mm. Eu também reduziu ainda mais a quantidade de mistura na próxima amostra.

Amostra no. 3: Amostra de 3 cubos:
Cimento: 3,75 kg 
Fly Ash: 255 gm 
agregado graúdo: 17,31 kg 
Mistura: 7 g 
de água: 1,36 kg

Mas desta vez também quando eu abri os cubos que eu descobri que a sua base era plana e lisa. Foi poroso a partir dos lados, mas não a partir da base.

Teste de sete dias de cubo:

S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	7,23	179,4	7,97
2.	7,38	234,0	10.40
3.	7,44	230,7	10.25

Agora, já que depois de tantas provações e reduzindo a água e mistura quantidade eu não estava recebendo concreto perfeitamente permeáveis ​​(devido à liquidação de pasta de cimento-água), na próxima amostra (amostra n º 4.) Eu também não compactação nem vibrador usado durante o preenchimento da cubo. Felizmente desta vez o cubo feito era perfeitamente permeáveis. Água estava fluindo a partir da base e também o seu acabamento também foi boa. O cubo havia brilhando aparência.

Amostra no. 4: Misture projeto para um cubo: (w / o de compactação)
Cimento: 1 kg 
Fly Ash: 0 Kg 
agregado graúdo: 5,2 kg 
Mistura: 2,33 g 
de água: 380 g

Cálculo para% de vazios: 
Volume total dos moldes: (volume de molde 15x15x15 cm3) + (de volume de 7x7x7 cm ³ molde) 
3.375 iluminado + 0,343 = 3,718 iluminado iluminado 
volume da mistura: (volume de cimento) + (volume de grosseiro agregado) 
Volume de cimento: 0,3175 iluminado 
Volume de agregado graúdo: 3.398 iluminado 
Assim, o volume da mistura: 3,715 iluminado 
Desde o desperdício também estava lá ao preencher os cubos e se assumirmos 10% o desperdício, os vazios% veio a ser de 10,07%

Teste de três dias de cubo:

S.no	Peso do cubo (Kg)	Carga (kN)	(MPa)
1.	5.75	42,4	1.88

Amostra no. 5: mix de design para 2 cubos. (W / o de compactação)
Cement (PPC): 2 kg 
Fly Ash: 0 Kg 
agregado graúdo: 10,4 kg 
Mistura: 4,66 g 
de água: 760 g

Assim, no total, o número de amostras 4 e 5 eram os mais bem sucedidos. Estes foram feitos com baixa relação W / cm e W / o de compactação.

CONCLUSÃO

O concreto permeável permite que a água passe através dele. Não é composta de agregados finos, uma vez que vai encher os espaços vazios entre os grossos. As amostras em que agrega mais de 20 mm foram utilizados não eram porosos a partir da base por causa de vazios maiores da pasta de cimento se estabeleceram. Também em todos os cubos em que a compactação foi feito a pasta de cimento se estabeleceram e, assim, fez uma superfície inferior plana. Assim, finalmente, a conclusão é a utilização de agregados na faixa de 10 - 19 mm e não de compactá-la durante o enchimento. Além disso, a densidade deste betão é menor do que o normal, porque os agregados finos não foram usadas. A sua resistência é mais baixo do que o betão normal.

ACKOWLEDGEMENTS 

I, Dhawal Desai, 2 º ano estudante de graduação do Departamento de Engenharia Civil, Instituto Indiano de Tecnologia de Bombaim, agradecem o mecanismo de apoio e laboratório fornecido pela M / s Ambuja Cements Ltd. Mumbai para carryout este trabalho de projecto em concreto permeável durante o meu estágio na férias de inverno Dec.2011.

Referências

1) Ambuja Knowledge Centre Library. Ambuja Cements Ltd 

2) Manual para certificação de concreto permeável na maior cidade Kansas por CPG 

3) Karthik H. Obla. Concreto permeável - Uma visão geral (2010) 

4) Pervious dosagem mistura de concreto pelos produtos de construção Graça 

5) William Gunter Goede. Investigação sobre o desempenho estrutural e avaliação da aplicabilidade de métodos de design de espessura existentes (2009)