浅谈C20无砂透水混凝土配合比设计以及在预拌商品混凝土企业生产应用与行业现状分析

浅谈C20无砂透水混凝土配合比设计以及在预拌商品混凝土
企业生产应用与行业现状分析
【摘要】本文通过无砂透水混凝土配合比工程案例分析，介绍了无砂透水混凝土的原材料选取，设计和步骤，在商品混凝土企业中生产运输该注意的事项。

仅供同行参考。

【关键词】无砂透水混凝土；配合比合计；现状分析；生产运输；施工养护
【中图分类号】TU528【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2017）16-0026-03
1.前言
住建部2014年10月编制印发《海绵城市建设技术指南》提出六字箴言
“渗”“滞”“蓄”“净”“用”“排”据海西晨报记者报道，厦门建设海绵城市获国家连续三年每年4亿
专项补助资金。

计划在海沧马銮湾片区以及翔安新城南部区域试点建设“城市海绵”让城市道
路拥有像海绵一样的蓄水能力，并强化城市渗水能力，净化城市水资源。

传统的城市规划及
设计习惯于将地面降雨尽快排入城市雨水管网。

城市道路也几乎被水泥、柏油、花岗岩、大
理石、釉面砖等不透水的地面所覆盖。

不仅阻隔了雨水向地下土壤的渗透，也极大的浪费了
雨水资源。

行业现状分析：
无砂透水混凝土属于特种混凝土，传统施工都是以现场搅拌形式进行。

随着我国预拌混凝土
十几年的快速发展工地现场搅拌的现象也几乎消失。

住建部于2015年新颁布实施的建筑业
企业资质标准规定，预拌商品混凝土不在分等级，承包工程范围从原来的可以生产C60以下
强度等级的混凝土，放宽到可以生产各种强度等级的混凝土和特种混凝土。

这也预示着无砂
透水混凝土作为特制品在预拌商品混凝土企业也可作为一种新的产品对市场进行销售。

预拌商品混凝土行业由于技术门槛相对较低，且生产没有特殊性，属于非常简单的加工。

虽
然前期投入资金较大，但可以通过分期付款购买设备，而且建设周期也短，一般建一条生产
线2-3月，其它行业的投资者很容易进入。

我市属于河南周口地区的一个县级市级别城市，
近几年来，预拌商品混凝土企业出现“井喷”势头，企业数量从2010年的一家到2016年底迅
速增长到近20家。

其中规模较大的离市区都比较近有7家，其余大都分布在省道及106国
道旁和各个乡镇。

企业为了争夺工程项目，不惜使用低价策略，“打价格战”。

一个工地多家
竞标，竞相压低竞标价格。

恶劣的竞争直接降低了企业的利润，影响了企业的健康稳定发展。

针对预拌商品混凝土企业在发展中存在的问题以及行业所面临的市场行情，企业想长期稳定
发展，占领市场，掌握市场主动权，就必须不断地开发新的产品，面对市场需求大力推广特
制品混凝土。

2.工程实例
此次工程位于我市城南新区，距离搅拌站7公里约15~20分钟车程。

设计要求基层为C20透
水混凝土，面层为彩色透水砖。

透水系数≥5mm/s设计孔隙率≥20%。

全长3公里，宽7.5米，厚度15cm需用透水混凝土约3000立方。

3.无砂透水混凝土特点
无砂透水混凝土是指无细骨料混凝土，按其粗骨料的种类可分为普通无砂透水混凝土和轻骨
料无砂透水混凝土两类。

普通无砂透水混凝土是用碎石、卵石或重矿渣等配置而成。

宜选用
单粒径。

一般用作透水层。

轻骨料无砂透水混凝土是用陶粒、浮石等配置而成。

有时为了提
高强度也可掺入少量细骨料和增强料。

普通无砂透水混凝土表观密度在1500~1900kg/m3之
间，抗压强度为3.5~35MPa。

它的导热系数小，保温性能较好，收缩一般比普通混凝土小30%~50%，抗冻性良好。

4.原材料的选取
4.1 水泥
无砂透水混凝土的最重要的环节就是水泥浆体与粗骨料的粘结强度。

本次选用的是强度较高，性能较平稳的P.O42.5中联水泥，密度3100kg/m3。

4.2 粗骨料
本次工程设计要求透水层为C20混凝土，面层为彩色透水砖。

为了达到更好的透水效果选取
单一粒径的碎石。

产地为驻马店确山，压碎值为8%，针片状颗粒含量为6%，含泥量为0.9%，表观密度为2620kg/m3紧密堆积密度为1480kg/m3紧密堆积孔隙率为44%。

4.3 增强料
由于骨料和水泥的热胀冷缩比不同，透水混凝土由于变形可能会出现裂缝，造成道路断裂损坏。

为提高透水混凝土抗冻性和弯拉性能在混凝土中掺入适量增强料。

它会与其它物料发生
系列物理和化学反应生成钙矾石针状结晶体，并相互连接成网络，把粗骨料包裹其中，从而
固结成整体板块，大幅提高了透水混凝土的强度和粘结力。

本次选用的是江苏同基环保材料
有限公司TJG-N型透水道路增强固化剂。

4.4 外加剂
因本工程在4月份施工日最高气温以达到20度，所以选用减水率较高，质量较稳定的瑞泰
聚羧酸系高性能HPWR-R缓凝型外加剂，在掺量1.8%的情况下减水率达到26%。

5.无砂透水混凝土配合比设计
5.1 计算配置强度
（依据JGJ55-2011规范要求当强度等级≦C20时选取标准差为4MPa）
Fcu.o=fcu.k+1.645σ
=20+1.645×4
=26.6(MPa)
5.2 单位体积粗集料用量
WG=a·ρG
=0.98×1480
=1450kg/m3
5.3 胶结料浆体体积用量
VP=1-a·(1-νc)-1·Rvoid
=1-0.98×(1-0.44)-1×0.30
=0.15m3/m3
5.4 水胶比
依据CJJ/T135-2009规范标准和工地设计要求选取水胶比Rw/c为0.28
5.5 单位体积水泥用量
5.6 单位体积用水量
WW=WC·Rw/c
=363×0.28
=102kg/m3
5.7 增强料用量（厂家推荐掺量2.5%）
增强料用量=363×2.5% =9kg/m3
5.8 外加剂用量（掺量选取1.8%）
Ma= WC·a
=363×1.8%
=6.5kg/m3
5.9 确定基准配合比
水:水泥:增强料:粗骨料:外加剂
102 : 363 :11:1450:6.5即1:3.55:0.08:14.2:0.06
5.10 配合比试拌
经试拌拌合物状态良好，粗骨料被浆体充分包裹，浆体不外流且表面有金属光泽，手攥成团。

如下图B。

装入手推车覆盖放置在温度25℃的环境下一小时后观察物料无明显变化。

从上图中可以看出配置强度为26.6MPa所对应的胶水比为3.55（即水胶比0.28）的配合比，
经试拌各项指标都符合设计要求，可直接采用。

所以实验室最终配合比确定为：
水：水泥：增强料：粗骨料：外加剂
102 : 363 ：11：1450：6.5即1:3.55:0.08:14.2:0.06
6.生产运输
本次运输车辆采用的是机动翻斗车。

标载为40吨。

现在大部分的预拌商品混凝土企业都是生产强度等级C60以下坍落度值≥S1级（10~40mm）
且具有一定流动性质的拌合物。

并通过混凝土专用罐车运送到使用地点。

而无砂透水混凝土
是一种坍落度值几乎为零，不具有流动性质的拌合物，用混凝土专用罐车进行运输是很难实
现的。

它拌制也是不同于普通混凝土的，投料顺序为：先将外加剂（液体的）完全投入水中
形成水与外加剂的混合物，再将粗集料和50%的水投入搅拌机拌和30S，再加入水泥增强料
拌和40S，最后加入剩余水。

拌和50S。

由于物料过于黏稠拌和的容量也要适当减少。

容量为
2立方的搅拌机，每盘拌制不宜超过1.8立方。

普通混凝土的装料是搅拌罐车在搅拌机下的
接料口转动着罐体的情况下混凝土从搅拌机内通过串筒流入到罐车内。

而机动翻斗车是无法
像搅拌罐车一样在搅拌机下料口处直接装料。

此次采用的方法是通过铲车在搅拌机下接好后，再装到翻斗车内。

每辆翻斗车都装满就会延长装料时间造成混凝土不能按规定时间及时摊铺，影响工程质量。

装太少又会增加运输成本。

所以要根据经验大致推算出每辆翻斗车允许装料
的最长时间。

本次工程允许装料的最长时间推算如下：每拌制好一盘（即1.8立方）料从搅
拌机放到铲斗内再装到翻斗车里整个过程需用时约4分钟。

运输到工地约20分钟车程。

当
时施工的日最高气温为19℃，所以依据（CJJ/T135-2009）透水水泥混凝土路面技术规程要求
以及实验结果确定从搅拌机出料到施工现场摊铺完毕允许的最长时间不宜超过90分钟。

到
达工地及时摊铺完毕一车料的最长时间约30分钟。

所以推定在搅拌站内允许装料的最长时
间为90-20-30=40分钟。

在此时间内最多可以装料10盘×1.8m3=18m3。

每次装车前必须保持
车厢内湿润，且不能有积水。

装好后立即遮盖。

7.透水混凝土摊铺
摊铺前应对基层作清洁处理，无积水，但要保持一定湿润状态。

到达工地的混凝土要立即进
行摊铺，先用小型机械挖掘机进行大致摊平，然后人工进行补料、垫平，再用轻型压实机进
行压实。

最后有人工进行目测观察路面平整度，必要时进行人工拍实、整平。

8.养护
透水混凝土路面施工完毕后应立即覆盖进行洒水养护，养护时间不宜少于14天。

养护期间
应保证覆盖材料的完整，并不得通车。

9.结语
我国的透水混凝土的研究及应用推广目前还处于初期发展阶段，在国家大力提倡绿色生态环
境的背景下，以及预拌商品混凝土行业效益逐年下滑，大力推广无砂透水混凝土等以及其它
特种混凝土这对于预拌商品混凝土企业具有重要的战略意义。

参考文献
[1]/1/view-6515118.htm.
[2]主编钱晓倩.副主编詹树林.金南国.土木工程材料[M].浙江大学出版社.
[3]朱姝.试论C20透水混凝土配合比设计及应用.
[4]河南省建筑业协会混凝土分会2016年河南省高性能混凝土与外加剂应用技术交流会，资
料汇编.。