c20无砂混凝土配合比

发布时间：2025-10-31

C20无砂混凝土的常规配合比为水泥:水:碎石 = 1:0.33:4.28（质量比），即每立方米混凝土中水泥用量约350kg、水115kg、碎石1500kg。以下为具体说明：
一、配合比设计依据
1. 标准规范：主要参考《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）及《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ/TF50-2011），结合工程需求调整。
2. 材料特性：无砂混凝土（大孔混凝土）通过剔除细骨料（砂），形成多孔构造，渗透系数高，但强度较低（通常≤C10）。C20无砂混凝土需通过优化配合比提升强度。
二、常规配合比示例
1. 基准配合比：
水泥：350kg/m³（P.O42.5水泥，强度高、耐久性好）。
水：115kg/m³（水灰比0.33，兼顾强度与流动性）。
碎石：1500kg/m³（粒径5-20mm单粒级配，保证孔隙率与强度）。
外加剂：6.3kg/m³（减水剂，减水率14%，提升工作性）。
2. 比例关系：
质量比：水泥:水:碎石 = 1:0.33:4.28。
体积比：需根据材料密度换算，但工程中多采用质量比控制。
三、配合比设计环节
1. 确定配制强度：
公式：$ f_{cu,o} = f_{cu,k} + 1.645\sigma $
计算：$ 20 + 1.645 \times 4 = 26.6 \, \text{MPa} $（$ \sigma $为标准差，取4）。
2. 计算水灰比：
公式：$ \frac{W}{C} = \frac{A_a \cdot f_{b}}{f_{cu,o} + A_a \cdot A_b \cdot f_{b}} $
参数：$ A_a=0.53 $、$ A_b=0.20 $、$ f_b=36.1 \, \text{MPa} $（胶凝材料28d耐压强度）。
结果：$ \frac{W}{C} = 0.63 $，按耐久性调整为0.33。
3. 选定用水量：
初始用水量：134kg/m³（根据坍落度160-200mm要求）。
调整后用水量：115kg/m³（掺1.8%减水剂，减水率14%）。
4. 计算胶凝材料用量：
公式：$ m_{b0} = \frac{m_{w0}}{W/C} $
结果：$ m_{b0} = \frac{115}{0.33} = 350 \, \text{kg/m}^3 $。
5. 砂石用量计算：
假设混凝土毛体积密度为1970kg/m³：
碎石用量：$ m_{G0} = 1970 - 350 - 115 = 1500 \, \text{kg/m}^3 $。
四、配合比调整与验证
1. 试拌调整：
试拌25L混凝土，实测坍落度175mm，粘聚性、保水性优异，满足施工规范。
基准配合比：水泥:水:碎石 = 350:115:1500（1:0.33:4.28）。
2. 实验室配合比验证：
调整水灰比为0.38、0.33、0.28，用水量不变，胶凝材料用量分别为380kg/m³、343kg/m³、313kg/m³。
实测混凝土表观密度与计算值偏差≤2%，配合比无需调整。
五、应用场景与注意事项
1. 应用场景：
排水基层：如道路、广场的透水基层，利用多孔构造快速排水。
轻质构造：如临时设施、围墙基础，减轻自重。
生态工程：如人工湿地、雨水花园，促进植物生长与水分渗透。
2. 注意事项：
强度控制：无砂混凝土强度较低，需通过优化配合比（如降低水灰比、使用高强度水泥）满足C20要求。
渗透性平衡：避免过度鼓捣导致孔隙率降低，影响排水性能。
材料质量：碎石粒径、级配需严格控制，确保孔隙匀称性。