无砂大孔混凝土的施工与质量控制

摘要：无砂大孔混凝土作为排水基层是一项新技术，同时也是近几年才由公路建设引进至水工工程建设之中，它是颗粒均匀的粗骨料被水泥浆包裹其表面，水泥浆不起填充作用，仅将粗骨料粘结在一起，成为一种多孔性材料。具有容重小，水的毛细现象不显著，透水性大，水泥用量小等特点，具有承重、反滤、透水功能。一般用于排水暗管或作为平衡水压力的透水体。在STX（大连）海洋重工有限公司水工工程中，将它用于船坞底板基础的减压排水系统中，本篇论文将详细论述无砂大孔混凝土的施工与质量控制。

关键词：无砂砼；施工；质量控制

1.无砂混凝土的配置

1.1原材料选择

无砂砼对原材料的选择，主要是水泥标号，粗骨料的类型、粒径及级配。由于人工碎石和过于单一粒径的骨料皆不利于相互粘结。因此，无砂砼通常采用高标号的水泥及幅度较大级配的碎石骨料配制。

1.2水灰比选择

水灰比既影响无砂砼的强度，又影响其透水性。如果过小对拌料不易均匀，不利于强度的提高。如果水灰比过大，易产生离析，水泥浆会从骨料颗粒上淌下，可能把透水孔隙部分或全部堵死，形成不均匀的砼组织，既不利于透水，也不利于强度的提高，具有代表性的水灰比为0.25～0.35。在实际工作中常根据经验来判定水灰比是否合适。

1.3灰骨比选择

增大灰骨比，即增加水泥用量，从而增加骨料周围所包裹的水泥薄膜厚度，增大了粘结面，可有效提高无砂砼强度。但由于粘结面增大，会降低空孔隙率，减弱透水性。因此，在保持无砂砼合理透水性前提下，灰骨比越大，无砂砼的强度越高，孔隙率越低。

2.施工方法

3.1砼的搅拌

无砂砼的搅拌，一般采用与搅拌普通砼相同的机械，搅拌方法也大致相同。无砂混凝土的搅拌一般选择二次投料，先将水泥与水拌和后投碎石至搅拌均匀。搅拌好的无砂混凝土骨料表面覆浆厚度以1～2mm为宜，颗粒表面有类似金属光泽，不得有流浆产生。

3.3砼的浇筑

由于无砂砼中的水泥量有限，只能包裹骨料颗粒，因此在浇筑过程中不宜强烈振捣，否则将会使水泥浆沉积，破坏砼结构的均匀性。

3.4无砂砼的养护

无砂大孔砼孔隙多、失水快，必须及时覆盖塑料布养护，养护时间不少于7d。

3.5无砂砼排水基层的施工

岩面清理测量放线临时道路铺设无砂混凝土铺筑修整边坡覆盖养护。

①在开工前将岩面清洗干净，一般可采用压力水或压缩空气冲洗。要求：清理后的岩石表面表皮不得有粘土壳，不得有泥绺，石茬陡变部位不得有泥沟。

②边线和标高放线完成后宜白灰、角桩和土工架做好标记；预留的沟槽需安装土工架，土工架之间拉设钢丝控制边线；边线验收应注意使用时的富裕宽度。

③考虑施工方便，一般先在正式施工无砂混凝土前铺设临时施工通道，无砂混凝土施工通道需提前铺设，避免车辆行驶碾压强烈震动造成水泥浆沉积。也可以先采用碎石找平岩面作为临时施工通道。

④卸料与摊料采用倒退施工，尽量减少对成品的机械碾压，否则易产生振捣提浆，不利于无砂砼的透水，换填厚度如较大，无砂砼需分层浇筑，分层厚度以1米左右为宜。

⑤与砂浆层的施工交接处由于无砂大孔砼层排水性好，有孔。施工交接处时，宜铺设土工布等到率设施，以防止浆液渗入无砂大孔砼基层堵塞孔隙。

2.试验研究

2.1抗压强度

2.1.1试验过程

将搅拌均匀的砼混合料装入100mm×l00mm×100mm的试模中，机械振捣20s。试件经自然养护28d后，分别在万能试验机上测试砼抗压强度，在透水系数测定仪上测定变水位和定水位透水系数。

骨料类型影响无砂透水砼的抗压强度。一般认为，卵石骨料的砼抗压强度大于碎石骨料，这是由于碎石骨料粘结点少而小，且在荷载作用下易产生应力集中，引起局部破坏所致。由于缺少大量的料源，本工程采用10mm～40mm级配碎石进行施工，经多次拌制试验，现场按1：4.57的灰骨比拌置的无砂砼具有最优强度，可达17.4MPa。

2.2透水系数试验结果

试验结果表明：无砂透水砼的透水性在灰骨比一定的情况下，随水灰比的增大，透水系数增大，且粒径小的比粒径大的砼的透水系数略高；在水灰比一定的情况下，随骨料量的增加，透水系数增大。目前关于多孔砼渗透系数的测定，我国还没有制定统一的试验方法。

2.3抗冻性

我国现行规范中关于抗冻性的试验主要有快冻法和慢冻法两种。本工程采用慢冻法。

3.施工中应注意的事项

①无砂混凝土浇注可采用拉线控制顶面标高，允许偏差为±50 mm。

②无砂砼表皮部位宜采用铁锨拍打平整，提高骨料界面结合力，严禁使用振捣棒进行振捣。

③无砂砼易失水，施工过程中需要注意及时覆盖养护，宜选用薄膜养护。

④按照规范规定留置混凝土试块以检验无砂混凝土强度或孔隙率。

⑤一般情况下无砂砼强度为C15以上，浇筑过程中注意见证取样，监理平行检测试块留置情况为1组/1000m?

4.质量控制

4.1混合料的水泥浆含量

判断混合料的水泥浆含量合格与否，可取部分混合料进行含浆量测定。取拌和料W（一般取5kg为宜），用水洗净后将石料表面晾干，称重得G，则水泥浆含量为（W―G）/G，将试验结果与理论配合比相对照，以误差率不超过±5%进行控制。

4.2密实度

密实度直接影响成型后的强度，在现场须做密实度试验，算出混合料的松铺系数，通过控制松铺厚度和成型后的厚度达到控制密实度的目的。

4.3平整度