無(wú)砂混凝土的配合比設(shè)計(jì)及應(yīng)用

1、<p>　　無(wú)砂混凝土的配合比設(shè)計(jì)及應(yīng)用</p><p>　　摘要：混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一，混凝土具有原料豐富，價(jià)格低廉，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，因而使其用量越來(lái)越大。同時(shí)混凝土還具有抗壓強(qiáng)度高，耐久性好，強(qiáng)度等級(jí)范圍寬等特點(diǎn)。但由于普通混凝土透水性差，施工后容易造成路面積水，為了達(dá)到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的效果，無(wú)砂混凝土被廣泛的應(yīng)用。本文論述無(wú)砂混凝土的配合比設(shè)計(jì)，介紹了無(wú)砂混凝土的應(yīng)用。 <

2、/p><p>　　關(guān)鍵詞：無(wú)砂混凝土；配合比；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TQ178文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化建設(shè)的進(jìn)程，現(xiàn)在城市地面逐步被鋼筋混凝土的房屋建筑和不透水的路面所覆蓋。但這些不透水的道路給城市的生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了許多負(fù)面的影響。與自然的土壤相比，混凝土路面缺乏呼吸性、吸收熱量和滲透雨水的能力。隨之產(chǎn)生一系列環(huán)境問(wèn)題

3、：能夠滲入地表的雨水明顯減少，城市的地下水位急劇下降；不透水的路面很難與空氣進(jìn)行熱量與濕度的交換，產(chǎn)生“熱島現(xiàn)象”；短時(shí)間的集中降雨，大量雨水不能及時(shí)滲入地表，容易造成道路被淹沒(méi)、交通癱瘓等社會(huì)問(wèn)題[1]。 </p><p>　　無(wú)砂混凝土，是用水泥漿把骨料膠結(jié)在一起，硬化后形成的一種多孔材料。由于混凝土中沒(méi)有細(xì)骨料，而且水泥漿量小，僅能包裹粗骨料表面，起不到填充作用，所以在混凝土中存在著較多的大孔隙。對(duì)此，人們

4、通常叫它無(wú)砂大孔混凝土[2]。這是由于這些大孔的存在，使得無(wú)砂大孔混凝土表現(xiàn)出獨(dú)特的生態(tài)性能。本文通過(guò)對(duì)無(wú)砂混凝土配合比研究及試配，成功地應(yīng)用于北京市順義區(qū)漢石橋濕地公園停車場(chǎng)地面工程中。 </p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)依據(jù) </b></p><p>　　(1)《普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ55-2011 </p><p>　　(2

5、)《透水水泥混凝土路面技術(shù)規(guī)程》CJJT-2009 </p><p>　　(3)《透水混凝土路面技術(shù)規(guī)程》DB11T775-2010 </p><p>　　(4)《特種混凝土配合比手冊(cè)》 </p><p><b>　　2、原材料[3] </b></p><p>　　水泥：采用唐山冀東水泥股份有限公司生產(chǎn)的盾石P.O42.

6、5水泥，表觀密度為3100kg/m3，經(jīng)檢測(cè)該水泥符合GB175-2007技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。 </p><p>　　碎石采用三河新興日晟石料廠提供的10-20mm級(jí)配碎石，表觀密度為2700kg/m3，緊密密度為1520kg/m3。 </p><p>　　減水劑采用北京麥迪通建材有限公司生產(chǎn)的MDT-2型泵送劑。 </p><p>　　4、生產(chǎn)用水為自來(lái)水。 </

7、p><p>　　3、配合比設(shè)計(jì)原則 </p><p>　　根據(jù)要求設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C25無(wú)砂混凝土，依據(jù)技術(shù)可行、質(zhì)量可靠、成本節(jié)約的原則。在保證混凝土質(zhì)量及技術(shù)要求的前提下，降低成本。根據(jù)無(wú)砂混凝土的特點(diǎn)，在已知原材料指標(biāo)的情況下，混凝土的單位體積的質(zhì)量為1m3粗集料的緊密密度與單方水泥用量及單方用水量之和。水泥漿包裹粗集料及填充粗集料的部分空隙，水泥漿之間相互粘接達(dá)到一定強(qiáng)度。 </p

8、><p><b>　　4、配合比[4] </b></p><p>　　(1)、無(wú)砂混凝土配合比設(shè)計(jì)主要參數(shù)是水膠比和單方水泥用量。水膠比的大小既影響混凝土的強(qiáng)度，又影響其透水性。針對(duì)不同粒型粗集料采用不同的水膠比，以保證混凝土的強(qiáng)度及透水性。水膠比過(guò)小，造成水泥漿過(guò)稠，水泥漿難以均勻的包裹在粗集料表面，影響混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)，水膠比過(guò)大，水泥漿過(guò)稀，造成水泥漿從粗集料表面流

9、下，影響粗集料之間的粘接，進(jìn)而影響強(qiáng)度，同時(shí)水泥漿流淌下來(lái)會(huì)造成透水空隙部分或全部被填充，不利于透水性，也不利于混凝土強(qiáng)度的均勻性。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，水膠比選取值介于0.25-0.4之間。 </p><p>　?。?）、確定水膠比范圍： </p><p>　　根據(jù)具體工程的需要，參考特種混凝土手冊(cè)，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)選擇的水膠比為0.25—0.4，若水膠比太小，水泥漿過(guò)稠，不能很均勻的包裹粗集料，水膠比

10、過(guò)大，水泥漿稀，不利于強(qiáng)度的提高。在試驗(yàn)室分別選用0.28、0.31、0.34三個(gè)水膠比進(jìn)行試配，通過(guò)觀察混凝土表面狀態(tài)及28天強(qiáng)度，來(lái)選取最優(yōu)水膠比，進(jìn)而確定生產(chǎn)配比。 </p><p>　　（3）、確定粗集料用量： </p><p>　　1m3無(wú)砂混凝土的粗集料用量取為1m3緊密密度狀態(tài)下的碎石的質(zhì)量×0.98（折減系數(shù)）。無(wú)砂混凝土粗集料之間相互抵依，對(duì)于某一性狀的粗集料，

11、其用量是固定的，考慮水泥漿的包裹作用乘以一定的折減系數(shù)。 </p><p>　?。?）、確定水泥用量： </p><p>　　由于無(wú)砂混凝土不同于普通混凝土，其水泥量的確定是通過(guò)選定水膠比，通過(guò)試配及混凝土的感觀來(lái)確定的。選定一個(gè)水膠比分別用不同水泥用量來(lái)進(jìn)行試配，觀察其狀態(tài)。 </p><p>　?。?）、試配及成型： </p><p>　

12、　通過(guò)選定的水膠比，確定的骨料及水泥量，進(jìn)行試配，考慮外加劑的使用，改善混凝土的外觀，當(dāng)出現(xiàn)粗集料表面水泥漿分布均勻，有光澤，拌合物試料保持容器形狀時(shí)，其效果最佳。由于無(wú)砂混凝土無(wú)細(xì)集料填充，振動(dòng)成型會(huì)造成水泥漿下沉，水泥漿分布不均勻，透水性大大降低，強(qiáng)度離散性大。試驗(yàn)室成型采用插搗成型工藝成型，分三層插搗，使其均勻密實(shí)。在自然條件下養(yǎng)護(hù)24小時(shí)后脫模，置于標(biāo)養(yǎng)室養(yǎng)護(hù)28天。 </p><p>　　表1無(wú)砂混凝土

13、配比及性能 </p><p><b>　　編號(hào) 水膠 </b></p><p>　　比 粗集料kg/m3 水泥kg/m3 水kg/m3 外加劑kg/m3 7天強(qiáng)度Mpa 28天強(qiáng)度Mpa 混凝土 </p><p><b>　　狀態(tài)描述 </b></p><p>　　1 0.28 1490 500 1

14、40 5.0 29.7 36.5 表面有光澤，水泥漿包裹均勻，水泥漿體厚 </p><p>　　2 0.28 1490 464 130 5.5 27.8 34.2 表面有光澤，水泥漿包裹均勻，漿體流淌 </p><p>　　3 0.28 1490 429 120 6.0 26.6 32.1 表面有光澤，漿體包裹均勻，漿體較多，流淌 </p><p>　　4 0.31

15、 1490 419 130 5.0 24.8 30.6 表面有光澤，漿體包裹均勻，漿體較多，流淌 </p><p>　　5 0.31 1490 387 120 5.4 23.3 28.6 表面有光澤，漿體包裹均勻，試料徐徐坍塌 </p><p>　　6 0.31 1490 355 110 5.7 20.5 25.8 表面有光澤，漿體包裹均勻 </p><p>　　7

16、 0.34 1490 353 120 5.6 18.7 24.6 表面有光澤，漿體流淌，包裹不均勻 </p><p>　　8 0.34 1490 323 110 5.8 17.9 23.1 表面有光澤，漿體偏少些，包裹不均勻 </p><p>　　9 0.34 1490 294 100 5.9 16.8 21.5 表面有光澤，漿體偏少些，包裹不均勻 </p><p>

17、;　　（6）、生產(chǎn)配合比的選用： </p><p>　　經(jīng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析且考慮成本最低原則可得，選取水膠比為0.31，編號(hào)為5的配合比效果最佳，強(qiáng)度最好，成不較低，生產(chǎn)上優(yōu)先選用。 </p><p><b>　　5、生產(chǎn)上控制 </b></p><p>　?。?）生產(chǎn)前組織好車輛，由于無(wú)砂混凝土坍落度小，無(wú)流動(dòng)性，使用罐車運(yùn)輸不便，所以安排使用翻

18、斗車進(jìn)行運(yùn)輸。開(kāi)盤前檢查設(shè)備運(yùn)行狀況，各個(gè)計(jì)量系統(tǒng)是否正常，裝載機(jī)鏟碎石進(jìn)行上料。由于無(wú)砂混凝土對(duì)用水量控制嚴(yán)格，必須保證生產(chǎn)上用水的準(zhǔn)確性。同時(shí)攪拌機(jī)攪拌時(shí)間延長(zhǎng)至60秒，保證交班均勻，減水劑充分發(fā)揮效果。出機(jī)混凝土要進(jìn)行目測(cè)，觀察混凝土是否正常，并且留置好試件（150mm*150mm*150mm）。 </p><p>　　（2）由于路程約25公里，運(yùn)距較長(zhǎng)，為防止表面失水干硬，安排每車裝好后用苫布覆蓋好。 &

19、lt;/p><p>　　（3）由于氣溫偏低，我們采用熱水?dāng)嚢瑁鰴C(jī)溫度達(dá)到20℃左右，運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)也保證在5℃以上，保證了混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)。 </p><p>　?。?）施工現(xiàn)場(chǎng)由一批專業(yè)人員進(jìn)行施工，人員長(zhǎng)期從事無(wú)砂混凝土的施工，采用平板振搗器，拍平整即可，再進(jìn)行后期處理。 </p><p><b>　　無(wú)砂混凝土的應(yīng)用 </b></p>

20、;<p>　　無(wú)砂混凝土內(nèi)部存在很多單獨(dú)的或連續(xù)的空隙，因此混凝土具有良好的透水性和透氣性[5]。這種混凝土用于道路修建和地面鋪裝，與普通的水泥混凝土路面相比，這種透水性路面能夠使雨水迅速地滲入地表，還原成地下水，及時(shí)補(bǔ)充地下水資源，促進(jìn)水循環(huán)，改善城市地面植物和土壤微生物的生存條件；同時(shí)由于空隙內(nèi)能夠貯存一定水量，提高熱容量，有利于調(diào)節(jié)城市地表局部空間的溫度和濕度，減輕城市“熱島現(xiàn)象”；混凝土的透水性，還能在大雨時(shí)減輕城

21、市排水設(shè)施的負(fù)擔(dān)，控制城市暴雨徑流形成的路面積水、污水倒灌等次生災(zāi)害；透水混凝土的凹凸不平的微表面還能減輕道路打滑和防止反光，提高車輛、行人的通行舒適性與安全性。 </p><p>　　在無(wú)砂混凝土的孔洞內(nèi)填充土壤、肥料、水分、草種等植生基材，通過(guò)管護(hù)就可以在混凝土上生長(zhǎng)出綠色植被，將這種植生混凝土用于城市的道路邊坡加固，河岸迎水面護(hù)砌、停車場(chǎng)修建等部位，可以增加城市的綠色空間，調(diào)節(jié)人們的生活情緒，吸收噪音和粉塵

22、，提高城市空氣質(zhì)量。 </p><p>　　在機(jī)場(chǎng)、高速道路、地鐵等產(chǎn)生噪音大的場(chǎng)所，利用混凝土吸聲，就可以明顯地減低交通噪音，改善出行環(huán)境以及公共交通設(shè)施周圍的居住環(huán)境。 </p><p>　　將多孔混凝土設(shè)置在河、湖和海濱等水域，讓陸生和水生小動(dòng)物附著棲息在其凹凸不平的表面或連續(xù)空隙內(nèi)，通過(guò)相互作用或共生作用，形成食物鏈，為海洋生物和淡水生物生長(zhǎng)提供良好條件，維護(hù)生態(tài)環(huán)境。 </

23、p><p><b>　　7、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　無(wú)砂混凝土具有調(diào)節(jié)生態(tài)平衡、美化環(huán)境景觀、現(xiàn)在人與自然協(xié)調(diào)發(fā)展等積極作用，它在解決地球環(huán)境問(wèn)題、轉(zhuǎn)變?nèi)祟惏l(fā)展觀念、改善人居環(huán)境以及廢物利用等方面具有比普通混凝土更優(yōu)越的條件，因此研究和開(kāi)發(fā)無(wú)砂混凝土具有現(xiàn)實(shí)意義。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b>&

24、lt;/p><p>　　[1] 楊靜.建筑材料[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2004.02. </p><p>　　[2] 邢振賢，王靜.無(wú)砂大孔生態(tài)混凝土配合比技術(shù)試驗(yàn)研究[J].人民黃河，2006，（12）. </p><p>　　[3] 潘杰.C30級(jí)透水性混凝土的制備及研究.昆明：昆明理工大學(xué)建工學(xué)院碩士學(xué)位論文，2006. </p><

25、p>　　[4] 劉葉鋒，朋改非，易全新，等.高強(qiáng)透水性混凝土材料試驗(yàn)研究，混凝土，2005；（3）：56-58 </p><p>　　[5] 路季平.國(guó)外預(yù)制混凝土隔聲屏障的應(yīng)用現(xiàn)狀[J].混凝土與水泥制品，1998，(1). </p><p><b>　　作者簡(jiǎn)介 </b></p><p>　　徐成壯（1986-）男，遼寧人，本科，初級(jí)