本发明涉及混凝土领域，特别是涉及一种砂基透水干混拌合料及其拌合物。
背景技术：
国务院办公厅2015年10月印发《关于推进海绵城市建设的指导意见》，部署推进海绵城市建设工作，统筹发挥自然生态功能和人工干预功能，有效控制雨水径流，实现自然积存、自然渗透、自然净化的城市发展方式。砂基透水干混拌合料可作为透水铺装的优良材料，用作双色组合层透水混凝土的面层或其他部位，能充分发挥其在水分渗透方面的功能。
砂基透水干混拌合料的制备和使用与干混砂浆类似，从某种角度其可以说是一种特殊的干混砂浆。自2007年以来，商务部、建设部等部门连续出台相关政策，开展禁止现场搅拌砂浆的工作，大力推广预拌砂浆。干混砂浆作为预拌砂浆的重要品种，是国家鼓励发展的节能、环保新型建筑材料，禁止现场搅拌砂浆只是一种手段，根本原因在于国家对节约资源、保护环境、提高资源综合利用效率等方面的强烈要求，所以，砂基透水干混拌合料的思想与国家在推广新型建筑材料方面的发展思路是十分吻合的。
目前，面层透水拌合物极少采用预拌方式进行生产，以现场搅拌为主，这与国家明令禁止现场搅拌砂浆的思路相违背，一方面由于面层透水拌合物以彩色居多，用作透水路面的表面装饰层，用量较小及清理麻烦等问题导致其很难采用集中厂拌法这一方式搅拌；另一方面，透水拌合物的施工容许延迟时间较短，通常不超过两小时，其技术性能容易受时间影响，对施工组织要求较高，所以多采用现场搅拌方式减少运输时间，为施工环节争取较多时间，降低质量风险。综合上述两个方面，采用干混拌合料的方式进行砂基透水拌合料的生产比较适宜，能有效缓解其在生产和质量控制方面所面临的难题。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种砂基透水干混拌合料及其拌合物，用于解决现有技术中面层透水拌合物较少采用预拌方式生产、在使用现场搅拌的方式对环境造成较大污染、施工容许延迟时间较短等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供第一方面一种砂基透水干混拌合料，包括如下重量份的原料：水泥300-360份、矿渣粉30-60份、增强料18-25份、集料1483-1648份、减水剂0.5-1.2份、保水增稠剂0.15-0.5份、调节剂0.1-0.5份、着色剂0-20份。
进一步地，所述水泥为强度等级均不低于42.5级的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥中的一种或几种组合。不低于42.5级的硅酸盐水泥具体可以为硅酸盐水泥42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R，不低于42.5级的普通硅酸盐水泥具体可以为普通硅酸盐水泥42.5、42.5R、52.5、52.5R。
进一步地，所述矿渣粉等级为S95级，符合标准《GB/T 18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》，矿渣粉是以粒化高炉矿渣为主要原料并掺加少量石膏制成一定细度的粉体，在本干混拌合料中作为一种矿物掺合料，可改善拌合物工作性能，并提高拌合物硬化后的后期弯拉强度。
进一步地，所述增强料为透水混凝土增强剂，该透水混凝土增强剂含有SiO2与特殊功能单体合成的聚合物，主要起提高浆体密实度，提高拌合物强度及耐久性的作用。该透水混凝土增强剂可以为南京佳境生态景观工程技术有限公司生产的SR型生态透水砼增强剂、江苏苏博特新材料股份有限公司的SBT-PRC(Ⅰ)型透水混凝土增强剂等。
进一步地，所述集料的粒径为以下粒径中的任一种：2.5-5mm、1.25-2.5mm、0.63-1.25mm。对于透水干混拌合料，集料粒径的分布范围越窄，孔隙率越大，透水性能越好，本发明根据实际生产需要的不同，可以采用上述三种粒径范围中的一种集料，制得相应的拌合物。所述集料的岩石抗压强度不低于60MPa。岩石抗压强度为母岩的抗压强度，即岩石在无侧束状态下所能承受的最大压力，参照的标准为《GB/T 14685-2011建设用卵石、碎石》。集料可以为玄武岩、石灰岩、卵石等坚硬岩石经破碎、筛分、整形得到的一定粒径骨料。
进一步地，所述减水剂为聚羧酸减水剂粉剂。聚羧酸减水剂粉剂为干料，便于做成干混拌合料，如果是液体的减水剂，将不适用于本发明的干混拌合料。
更进一步地，所述聚羧酸减水剂粉剂的混凝土减水率大于30％，其他性能指标符合《GB 8076-2008混凝土外加剂》中高性能减水剂的技术要求。该组分可从市场上购得。
进一步地，所述保水增稠剂为羟丙基甲基纤维素醚。
优选地，羟丙基甲基纤维素醚的粘度为50000mPa·s-100000mPa·s，其他性能指标符合《JC/T 2190-2013建筑干混砂浆用纤维素醚》中羟丙基甲基纤维素醚的技术要求。
进一步地，所述调节剂为糖钙、淀粉、葡萄糖粉中的一种或几种组合，调节剂起到调节拌合物凝结时间的作用。
优选地，按重量计，所述调节剂的组成为糖钙：淀粉＝2:1。
进一步地，所述着色剂为无机耐候颜料。无机耐候颜料可以为氧化铁颜料，其耐久性强，着色效果良好，氧化铁颜料包括但不限于氧化铁绿、氧化铁红、氧化铁黄等。
本发明第二方面提供由上述砂基透水干混拌合料制得的砂基透水拌合物。
优选地，所述砂基透水拌合物由所述砂基透水干混拌合料和水组成。
更优选地，所述水的重量为砂基透水干混拌合料重量的5.0％-6.0％。
本发明第三方面提供上述砂基透水干混拌合料或砂基透水拌合物在透水铺装中的用途。本发明提供的砂基透水干混拌合料及其拌合物，为一种多孔隙透水材料，可用于有透水要求工程部位的多数场合，如小区或道路人行道、广场、停车场、轻型荷载道路等的表面层，也可用于透水砖生产，用作透水砖的彩色面层。
如上所述，本发明的一种砂基透水干混拌合料及其拌合物，具有以下有益效果：矿渣粉是以粒化高炉矿渣为主要原料并掺加少量石膏制成一定细度的粉体，在本干混拌合料中作为一种矿物掺合料，可改善拌合物工作性能，并提高拌合物硬化后的后期弯拉强度。增强料为一种含SiO2与特殊功能单体合成的聚合物，主要起提高浆体密实度，提高拌合物强度及耐久性的作用。通常情况下，拌合料在使用时失水较快，工作性能损失比较迅速，掺加保水增稠剂，目的在于调整拌合物浆体的稠度和表面状态，改善其失水较快的情况，保证工作性能，调节剂主要起调节浆体凝结时间的作用。
本发明砂基透水干混拌合料丰富了干混拌合料品种，填补了透水干混材料空白，较好地解决了现有砂基透水拌合料难以进行预拌化生产与禁止现场搅拌的问题，具有较高的使用灵活性，能有效缓解其在生产和质量控制方面所面临的难题，砂基透水干混拌合料为采用集中厂拌法预先生产制得的产品，相比于路拌法，更加容易控制产品品质，使用时，加入相应量的水即可制得相应的拌合物并进行施工，使用方便。相比于路拌法，本发明在产品品质方面的主要优势在于：1、材料质量的稳定性更高；2、材料组分的多样性更丰富；3、计量的准确性更高；4、最终得到的透水拌合物质量更加均一，工作性能更好。
本发明砂基透水干混拌合料的储存方式为密封储存，在未开启的条件下，保质期为3个月，本发明砂基透水拌合物的施工容许延迟时间为3小时，长于《CJJ/T 135-2009透水水泥混凝土路面技术规程》中透水混凝土拌合料从出机至浇筑完毕的允许最长时间为2小时的要求，更加便于施工，本发明砂基透水拌合物硬化后的性能指标为：透水系数0.5～2.5mm/s，连续孔隙率13％～22％，抗压强度为25～39MPa，弯拉强度为3.5～5.0MPa，完全满足相应的技术要求。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
以下实施例中，S95级矿渣粉符合标准《GB/T 18046-2008用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》；增强料为外购产品，具体为南京佳境生态景观工程技术有限公司生产的SR型生态透水砼增强剂，其中SiO2含量为72wt％；集料的岩石抗压强度不低于60MPa，以下实施例选择的集料为卵石经破碎、筛分并整形得到的一定粒径骨料；所述聚羧酸减水剂粉剂的混凝土减水率为33％，其他性能指标符合《GB 8076-2008混凝土外加剂》中高性能减水剂的技术要求；羟丙基甲基纤维素醚的粘度为100000mPa·s，其他性能指标符合《JC/T 2190-2013建筑干混砂浆用纤维素醚》中羟丙基甲基纤维素醚的技术要求；按重量计，调节剂的组成为糖钙：淀粉＝2:1。
实施例1
一种砂基透水干混拌合料，包括如下重量份的原料：P.O42.5水泥300份、S95级矿渣粉60份、SR型生态透水砼增强剂18份、粒径为2.5-5mm的集料1648份、聚羧酸减水剂粉剂0.62份、羟丙基甲基纤维素醚0.38份、调节剂0.38份。
上述各原料均经过烘干处理，冷却后保持干燥，将上述各原料按配方量混合，制得砂基透水干混拌合料，密封储存。
使用时，向上述砂基透水干混拌合料中加入水，制得砂基透水拌合物，本实施例中，加入水的重量为干混拌合料重量的5.4％。
实施例2
一种砂基透水干混拌合料，包括如下重量份的原料：P.O42.5水泥360份、S95级矿渣粉30份、SR型生态透水砼增强剂25份、粒径为1.25-2.5mm的集料1495份、聚羧酸减水剂粉剂0.81份、羟丙基甲基纤维素醚0.41份、调节剂0.41份、氧化铁绿15份。
上述各原料均经过烘干处理，冷却后保持干燥，将上述各原料按配方量混合，制得砂基透水干混拌合料，密封储存。
使用时，向上述砂基透水干混拌合料中加入水，制得砂基透水拌合物，本实施例中，加入水的重量为干混拌合料重量的5.6％。
实施例3
一种砂基透水干混拌合料，包括如下重量份的原料：P.O42.5水泥320份、S95级矿渣粉40份、SR型生态透水砼增强剂23份、粒径为0.63-1.25mm的集料1483份、聚羧酸减水剂粉剂0.77份、羟丙基甲基纤维素醚0.38份、调节剂0.38份。
上述各原料均经过烘干处理，冷却后保持干燥，将上述各原料按配方量混合，制得砂基透水干混拌合料，密封储存。
使用时，向上述砂基透水干混拌合料中加入水，制得砂基透水拌合物，本实施例中，加入水的重量为干混拌合料重量的6.0％。
将上述实施例1-3制得的三种砂基透水拌合物分别成型，在温度为20℃±2℃、相对湿度不小于95％的标准养护条件下养护28d，并以标准方法进行透水系数、连续孔隙率、抗压强度、抗折强度试验，试验结果见表1。
表1
实施例1的集料粒径在《CJJ/T 135-2009透水水泥混凝土路面技术规程》的评价范围内，从上表1可以看出，实施例1制得的产品的透水系数、连续孔隙率、抗压强度和弯拉强度均符合该规程中C30强度等级的相应技术要求。实施例2和实施例3的集料粒径小于《CJJ/T135-2009透水水泥混凝土路面技术规程》中的要求，严格意义上不能用于评价集料粒径＜2.5mm的情况，从实验结果来看，透水系数、连续孔隙率、抗压强度和弯拉强度这四方面的指标均满足相应的技术要求。实施例1和实施例2的砂基透水拌合物主要用于人行道、广场、停车场、轻型荷载等道路的表面层铺装，实施例3的砂基透水拌合物主要用于生产透水砖或用于其他小孔径透水工程等。
综上所述，本发明的砂基透水干混拌合料为预先配制，不需现场调配各原料，使用方便，具有较高的使用灵活性，能有效缓解其在生产和质量控制方面所面临的难题，透水系数、连续孔隙率、抗压强度、抗折强度等指标均达到施工要求。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。