无砂混凝土的配合比设计及应用

1、无砂混凝土的配合比设计及应用 无砂混凝土的配合比设计及应用 摘要：混凝土是当代最主要的土木工程材料之一，混凝土具有原料丰富，价格低廉，生产工艺简单的特点，因而使其用量越来越大。同时混凝土还具有抗压强度高，耐久性好，强度等级范围宽等特点。但由于普通混凝土透水性差，施工后容易造成路面积水，为了到达保护生态环境的效果，无砂混凝土被广泛的应用。本文论述无砂混凝土的配合比设计，介绍了无砂混凝土的应用。 关键词：无砂混凝土；配合比；应用 中图分类号：TQ178文献标识码：A 随着经济的开展和城市化建设的进程，现在城市地面逐步被钢筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆盖。但这些不透水的道路给城市的生态环境带来

2、了许多负面的影响。与自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收热量和渗透雨水的能力。随之产生一系列环境问题：能够渗入地表的雨水明显减少，城市的地下水位急剧下降；不透水的路面很难与空气进行热量与湿度的交换，产生“热岛现象；短时间的集中降雨，大量雨水不能及时渗入地表，容易造成道路被淹没、交通瘫痪等社会问题【1】。 无砂混凝土，是用水泥浆把骨料胶结在一起，硬化后形成的一种多孔材料。由于混凝土中没有细骨料，而且水泥浆量小，仅能包裹粗骨料外表，起不到填充作用，所以在混凝土中存在着较多的大孔隙。对此，人们通常叫它无砂大孔混凝土【2】。这是由于这些大孔的存在，使得无砂大孔混凝土表现出独特的生态性能。本文通过

3、对无砂混凝土配合比研究及试配，成功地应用于北京市顺义区汉石桥湿地公园停车场地面工程中。 1、设计依据 (1)?普通混凝土配合比设计规程?JGJ55-2021 (2)?透水水泥混凝土路面技术规程?CJJT-2021 (3)?透水混凝土路面技术规程?DB11T775-2021 (4)?特种混凝土配合比手册? 2、原材料【3】 水泥：采用唐山冀东水泥股份生产的盾石P.O42.5水泥，表观密度为3100kg/m3，经检测该水泥符合GB175-2007技术标准要求。 碎石采用三河新兴日晟石料厂提供的10-20mm级配碎石，表观密度为2700kg/m3，紧密密度为1520kg/m3。 减水剂采用北京麦迪通

4、建材生产的MDT-2型泵送剂。 4、生产用水为自来水。 3、配合比设计原那么 根据要求设计强度等级为C25无砂混凝土，依据技术可行、质量可靠、本钱节约的原那么。在保证混凝土质量及技术要求的前提下，降低本钱。根据无砂混凝土的特点，在原材料指标的情况下，混凝土的单位体积的质量为1m3粗集料的紧密密度与单方水泥用量及单方用水量之和。水泥浆包裹粗集料及填充粗集料的局部空隙，水泥浆之间相互粘接到达一定强度。 4、配合比【4】 (1)、无砂混凝土配合比设计主要参数是水胶比和单方水泥用量。水胶比的大小既影响混凝土的强度，又影响其透水性。针对不同粒型粗集料采用不同的水胶比，以保证混凝土的强度及透水性。水胶比过

5、小，造成水泥浆过稠，水泥浆难以均匀的包裹在粗集料外表，影响混凝土强度的增长，水胶比过大，水泥浆过稀，造成水泥浆从粗集料外表流下，影响粗集料之间的粘接，进而影响强度，同时水泥浆流淌下来会造成透水空隙局部或全部被填充，不利于透水性，也不利于混凝土强度的均匀性。根据以往经验，水胶比选取值介于0.25-0.4之间。 、确定水胶比范围： 根据具体工程的需要，参考特种混凝土手册，结合经验选择的水胶比为0.250.4，假设水胶比太小，水泥浆过稠，不能很均匀的包裹粗集料，水胶比过大，水泥浆稀，不利于强度的提高。在试验室分别选用0.28、0.31、0.34三个水胶比进行试配，通过观察混凝土外表状态及28天强度，

6、来选取最优水胶比，进而确定生产配比。 、确定粗集料用量： 1m3无砂混凝土的粗集料用量取为1m3紧密密度状态下的碎石的质量×0.98。无砂混凝土粗集料之间相互抵依，对于某一性状的粗集料，其用量是固定的，考虑水泥浆的包裹作用乘以一定的折减系数。 、确定水泥用量： 由于无砂混凝土不同于普通混凝土，其水泥量确实定是通过选定水胶比，通过试配及混凝土的感观来确定的。选定一个水胶比分别用不同水泥用量来进行试配，观察其状态。 、试配及成型： 通过选定的水胶比，确定的骨料及水泥量，进行试配，考虑外加剂的使用，改善混凝土的外观，当出现粗集料外表水泥浆分布均匀，有光泽，拌合物试料保持容器形状时，其效果最

7、正确。由于无砂混凝土无细集料填充，振动成型会造成水泥浆下沉，水泥浆分布不均匀，透水性大大降低，强度离散性大。试验室成型采用插捣成型工艺成型，分三层插捣，使其均匀密实。在自然条件下养护24小时后脱模，置于标养室养护28天。 表1无砂混凝土配比及性能 编号 水胶 比 粗集料kg/m3 水泥kg/m3 水kg/m3 外加剂kg/m3 7天强度Mpa 28天强度Mpa 混凝土 状态描述 1 0.28 1490 500 140 5.0 29.7 36.5 外表有光泽，水泥浆包裹均匀，水泥浆体厚 2 0.28 1490 464 130 5.5 27.8 34.2 外表有光泽，水泥浆包裹均匀，浆体流淌 3

8、0.28 1490 429 120 6.0 26.6 32.1 外表有光泽，浆体包裹均匀，浆体较多，流淌 4 0.31 1490 419 130 5.0 24.8 30.6 外表有光泽，浆体包裹均匀，浆体较多，流淌 5 0.31 1490 387 120 5.4 23.3 28.6 外表有光泽，浆体包裹均匀，试料徐徐坍塌 6 0.31 1490 355 110 5.7 20.5 25.8 外表有光泽，浆体包裹均匀 7 0.34 1490 353 120 5.6 18.7 24.6 外表有光泽，浆体流淌，包裹不均匀 8 0.34 1490 323 110 5.8 17.9 23.1 外表有光泽，

9、浆体偏少些，包裹不均匀 9 0.34 1490 294 100 5.9 16.8 21.5 外表有光泽，浆体偏少些，包裹不均匀 、生产配合比的选用： 经试验数据分析且考虑本钱最低原那么可得，选取水胶比为0.31，编号为5的配合比效果最正确，强度最好，成不较低，生产上优先选用。 5、生产上控制 生产前组织好车辆，由于无砂混凝土坍落度小，无流动性，使用罐车运输不便，所以安排使用翻斗车进行运输。开盘前检查设备运行状况，各个计量系统是否正常，装载机铲碎石进行上料。由于无砂混凝土对用水量控制严格，必须保证生产上用水的准确性。同时搅拌机搅拌时间延长至60秒，保证交班均匀，减水剂充分发挥效果。出机混凝土要进

10、行目测，观察混凝土是否正常，并且留置好试件。 由于路程约25公里，运距较长，为防止外表失水干硬，安排每车装好后用苫布覆盖好。 由于气温偏低，我们采用热水搅拌，出机温度到达20左右，运输到现场也保证在5以上，保证了混凝土强度的增长。 施工现场由一批专业人员进行施工，人员长期从事无砂混凝土的施工，采用平板振捣器，拍平整即可，再进行后期处理。 无砂混凝土的应用 无砂混凝土内部存在很多单独的或连续的空隙，因此混凝土具有良好的透水性和透气性【5】。这种混凝土用于道路修建和地面铺装，与普通的水泥混凝土路面相比，这种透水性路面能够使雨水迅速地渗入地表，复原成地下水，及时补充地下水资源，促进水循环，改善城市地

11、面植物和土壤微生物的生存条件；同时由于空隙内能够贮存一定水量，提高热容量，有利于调节城市地表局部空间的温度和湿度，减轻城市“热岛现象；混凝土的透水性，还能在大雨时减轻城市排水设施的负担，控制城市暴雨径流形成的路面积水、污水倒灌等次生灾害；透水混凝土的凹凸不平的微外表还能减轻道路打滑和防止反光，提高车辆、行人的通行舒适性与平安性。 在无砂混凝土的孔洞内填充土壤、肥料、水分、草种等植生基材，通过管护就可以在混凝土上生长出绿色植被，将这种植生混凝土用于城市的道路边坡加固，河岸迎水面护砌、停车场修建等部位，可以增加城市的绿色空间，调节人们的生活情绪，吸收噪音和粉尘，提高城市空气质量。 在机场、高速道路、地铁等产生噪音大的场所，利用混凝土吸声，就可以明显地减低交通噪音，改善出行环境以及公共交通设施周围的居住环境。 将多孔混凝土设置在河、湖和海滨等水域，让陆生和水生小动物附着栖息在其凹凸不平的外表或连续空隙内，通过相互作用或共生作用，形成食物链，为海洋生物和淡水生物生长提供良好条件，维护生态环境。 7、结语 无砂混凝土具有调节生态平衡、美化环境景观、现在人与自然协调开展等积极作用，它在解决地球环境问题、转变人类开展观念、改善人居环境以及废物利用等方面具有比普通混凝土更优越的条件，因此研究和开发无砂混凝土具有现实意义。 参考文献 【1】 杨静.建筑材料M.北京：中国水利水电出版社，2004.0