透水混凝土

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上海創(chuàng)石    182 1749 3989 龔經(jīng)理     QQ 2729961648 ）

透水混凝土，無(wú)砂混凝土：

無(wú)砂混凝土　

無(wú)砂混凝土是輕骨料混凝土的一種形式，僅由水、水泥和粗骨料拌和而成。由于沒(méi)有細(xì)骨料，所以在混凝土內(nèi)部存在著大量較大的孔隙，水可以在硬化的混凝土孔隙中流動(dòng)。正是由于這些孔隙的存在，使得無(wú)砂混凝土具有與其它種類混凝土所不同的特點(diǎn)：容重小，水的毛細(xì)現(xiàn)象不顯著，透水性大，水泥用量少，施工簡(jiǎn)單等等。由于具有這種特殊性能，無(wú)砂混凝土在土木工程領(lǐng)域備受關(guān)注。自無(wú)砂混凝土建筑誕生以來(lái)，無(wú)砂混凝土逐漸在房屋建筑方面得到廣泛應(yīng)用，這種新型建筑材料的優(yōu)越性不斷為人所知。作為一種透水性很好的材料，無(wú)砂混凝土在道橋領(lǐng)域也逐漸得到應(yīng)用。除了上述有別于其它種類混凝土的特點(diǎn)外，與其它透水性土工材料相比，無(wú)砂混凝土又具有混凝土所具備的造型方便、堅(jiān)固耐久等優(yōu)越性。

1　應(yīng)用實(shí)例

1，1

高速公路及跨海大橋的中央隔離帶采用了防撞欄內(nèi)填土結(jié)構(gòu)，由外向內(nèi)分別為鋼筋混凝土防撞欄、無(wú)砂混凝土墻、土工布、回填土。其中無(wú)砂混凝土墻頂寬度為20cm，伸縮段長(zhǎng)度不大于12m。　

在整個(gè)中央隔離帶結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土防撞欄每件長(zhǎng)度為1m，背后下部為中空缺口，待其安裝后，澆筑無(wú)砂混凝土，填滿該缺口，使得兩者結(jié)合成為一個(gè)整體擋土結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，無(wú)砂混凝土墻既是擋土墻墻身的一部分，在其背面及頂部鋪設(shè)土工布后，又起到了防止回填土方流失的作用，且擋土墻上無(wú)需另設(shè)排水設(shè)施。因此，這種結(jié)構(gòu)成本較低。

1.2　邊坡治水工程中的應(yīng)用

邊坡治水工程中采用了扶壁排水結(jié)構(gòu)，山坡扶壁排水結(jié)構(gòu)主要由粒質(zhì)滲濾材料、排水材料、特殊填料、無(wú)砂混凝土等組成。

其中，無(wú)砂混凝土為壓腳材料。在扶壁排水結(jié)構(gòu)中，無(wú)砂混凝土壓腳的作用為：起到了排除結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水的作用；起到了擋土作用；加大了扶壁排水結(jié)構(gòu)的牢固性；增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

1.3　輕鐵路基中的應(yīng)用

在輕鐵高填筑路基邊坡采用無(wú)砂混凝土護(hù)面結(jié)構(gòu)，而未采用塊石等其它護(hù)面結(jié)構(gòu)。無(wú)砂混凝土邊坡的優(yōu)點(diǎn)在于：可排除路基中積水及地表滯水；增強(qiáng)路基整體穩(wěn)定性；比松散石料邊坡牢固；可替代砌石邊坡，且比砌石邊坡造價(jià)低。

2　應(yīng)用特點(diǎn)與型式

從上述應(yīng)用實(shí)例可以看出，無(wú)砂混凝土是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的混凝土材料，主要特點(diǎn)為：造型方便、具有一定的強(qiáng)度和粘接性、透水性強(qiáng)、毛細(xì)作用小、容重小、費(fèi)用低及施工方便等。

2.1　應(yīng)用特點(diǎn)

無(wú)砂混凝土是輕骨料混凝土的一種形式，具有一定的強(qiáng)度和粘接性，可以制成各種所需的形狀，既可自身成型，也可與混凝土等結(jié)合成型。

無(wú)砂混凝土是粗骨料顆粒的聚集體，每個(gè)顆粒都被大約1.3mm厚的水泥漿薄層所包裹。因此，在混凝土內(nèi)部存在著大量的孔隙，孔隙大小與粗骨料的粒徑大致相等，水可以在孔隙中流動(dòng)，所以無(wú)砂混凝土是一種透水性很好的材料。另外，由于孔隙的尺寸較大，所以水的毛細(xì)作用很小。

無(wú)砂混凝土由于沒(méi)有細(xì)骨料，所以骨料的總表面積比普通混凝土小很多，用于包裹骨料的水泥用量也隨之下降，因此無(wú)砂混凝土的容重比普通混凝土小得多。

由于水泥用量低，且無(wú)細(xì)骨料，無(wú)砂混凝土本身的成本相當(dāng)?shù)?。另外，無(wú)砂混凝土的粗骨料可以采用碎石、陶粒，也可以用爐渣等工業(yè)廢料，甚至強(qiáng)度較高的建筑垃圾，如碎磚、碎混凝土塊等，而舊的無(wú)砂混凝土破碎后，又是很好的粗骨料。這樣，無(wú)砂混凝土的成本不但可以降低，而且地方材料的利用、陳舊建筑物拆除后的垃圾處理等問(wèn)題都可以得到較為圓滿的解決。

由于少用了細(xì)顆粒材料，簡(jiǎn)化了運(yùn)輸及現(xiàn)場(chǎng)管理程序。而且無(wú)砂混凝土澆筑時(shí)，靠自重落料即可成型，不需插搗，對(duì)工人技術(shù)水平要求不高，施工極為方便。

2.2　應(yīng)用型式

因具備上述特殊性能，無(wú)砂混凝土以各種各樣的型式在道橋工程中得到了應(yīng)用。

(1)由于具有一定的粘接性，無(wú)砂混凝土可以與混凝土等擋土結(jié)構(gòu)相結(jié)合，形成組合式擋土結(jié)構(gòu)。這種組合擋土結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性有以下幾方面。

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1使用無(wú)砂混凝土，可以使混凝土擋土墻斷面減小。正因?yàn)闊o(wú)砂混凝土內(nèi)部存在孔隙，可以使得墻后地下水位降低，從而減小墻后水平壓力，而且經(jīng)過(guò)組合，擋土墻斷面加大，豎向力及穩(wěn)定力矩隨之加大，抗滑穩(wěn)定性和抗傾覆穩(wěn)定性也得到增強(qiáng)，因而混凝土擋土墻斷面可以減小。

2在這種組合擋土結(jié)構(gòu)中，無(wú)砂混凝土墻既是擋土墻墻身的一部分，與土工布結(jié)合后又起到防止回填土方流失的作用，因此綜合成本較低。

3這種擋土墻結(jié)構(gòu)上不需增加其它排水設(shè)施，從而節(jié)省了投資。應(yīng)用實(shí)例中的中央隔離帶結(jié)構(gòu)即采用了這種型式。

(2)堅(jiān)固耐久的混凝土強(qiáng)度性能與較好的透水性能使無(wú)砂混凝土可以用作滲溝的出水口結(jié)構(gòu)材料。應(yīng)用實(shí)例中扶壁排水結(jié)構(gòu)內(nèi)的無(wú)砂混凝土，既起到擋土作用，又為整個(gè)結(jié)構(gòu)提供了排水通道。另外，在道路下PVC管滲溝中，PVC多孔管周圍包裹的排水材料也可由無(wú)砂混凝土替代，從而解決路基碾壓后PVC管易產(chǎn)生變形和破壞的問(wèn)題。

(3)由于具備粘接性與強(qiáng)度性能，無(wú)砂混凝土可以用作路基防護(hù)材料，尤其適用于非粘性土路基邊坡的防護(hù)。采用這種護(hù)面材料，既可節(jié)省成本，又可增強(qiáng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，且施工方便，速度快。應(yīng)用實(shí)例中的高填土路堤邊坡即采用了無(wú)砂混凝土護(hù)面。

(4)較大的透水性，較小的毛細(xì)作用，使得無(wú)砂混凝土成為一種很好的地坪材料，可以用它澆筑停車場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)和城市廣場(chǎng)等地面的墊層等。

3　技術(shù)要求與分析

3.1　技術(shù)要求

(1)水泥應(yīng)采用普通波特蘭水泥或粉煤灰波特蘭水泥。

(2)骨料最大公稱粒徑應(yīng)為20mm；20mm英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)篩篩余率(質(zhì)量比)不大于15%，10mm英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)篩通過(guò)率(質(zhì)量比)不大于10%。

(3)骨料與水泥的質(zhì)量比不應(yīng)小于10，且不應(yīng)大于15。

(4)水泥含量應(yīng)當(dāng)適當(dāng)，使得骨料的每個(gè)顆粒為水泥漿所包裹；但密實(shí)后的混凝土應(yīng)當(dāng)有孔隙，使得水可以在硬化的混凝土孔隙中流動(dòng)。

3.2　標(biāo)準(zhǔn)分析

技術(shù)要求中對(duì)無(wú)砂混凝土的原材料及配合比作了一定的限制。

3.2.1　原材料

水泥要求采用香港地區(qū)常用的普通波特蘭水泥或粉煤灰波特蘭水泥。骨料要求粒徑單一，一般介于10～20mm之間，容許有15%的大顆粒和10%的小顆粒。顆粒的單一性決定了無(wú)砂混凝土內(nèi)部存在孔隙、容重低以及澆筑時(shí)不易產(chǎn)生離析的特點(diǎn)。當(dāng)骨料比重一定，采用單一粒徑骨料配制的混凝土，其容重比采用級(jí)配良好的骨料配制的混凝土低約10%左右。另外，骨料的大小對(duì)混凝土的強(qiáng)度有比較大的影響，骨料顆粒小，外形短粗，強(qiáng)度越大，這是由于骨料之間的接觸點(diǎn)增多的緣故。

3.2.2　骨灰比

無(wú)砂混凝土的骨灰比的取值隨所需配制的混凝土強(qiáng)度而定。無(wú)砂混凝土的強(qiáng)度越低，骨灰比越大。一般來(lái)說(shuō)，骨灰比介于6∶1～15∶1之間。路橋工程的結(jié)構(gòu)一般對(duì)無(wú)砂混凝土的強(qiáng)度要求不高，因此技術(shù)要求中的骨灰比較大。

3.2.3　水灰比

要使骨料的每個(gè)顆粒為水泥漿包裹，又要保證無(wú)砂混凝土內(nèi)部存在孔隙，主要是通過(guò)控制骨灰比和水灰比來(lái)實(shí)現(xiàn)。對(duì)于特定的某一骨料和骨灰比，存在一個(gè)狹窄的最佳水灰比。若水灰比低于該最佳值，則水泥漿不能均勻地包裹在粗骨料外面；若水灰比過(guò)高，則水泥漿將從骨料顆粒間流走。具有代表性的水灰比介于0.38～0.52之間。為了確定最佳水灰比，可以通過(guò)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)確定。在實(shí)際施工過(guò)程中，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)判別水灰比是否合適，如：取出一些拌好的拌和物進(jìn)行觀察，如果水泥在骨料表面包裹均勻，沒(méi)有水泥漿下淌的現(xiàn)象，而且顆粒有金屬光澤，則說(shuō)明水灰比較為合適。

4　無(wú)砂混凝土的施工

4.1　混凝土的攪拌

無(wú)砂混凝土的攪拌，一般采用與攪拌普通混凝土相同的機(jī)械，攪拌方法也大致相同。由于水泥漿的稠度較大，且數(shù)量較少，為了保證水泥漿能夠均勻地包裹在骨料上，宜采用強(qiáng)制式攪拌。

4.2　模板工程

無(wú)砂混凝土的混凝土側(cè)壓力較小，一般為普通混凝土的1/3，因此可以使用各種輕型模板，如：木模、膠合板模、鋼絲網(wǎng)模等。

4.3　混凝土的澆筑

由于無(wú)砂混凝土中的水泥量有限，只能包裹骨料顆粒，因此在澆筑過(guò)程中不宜強(qiáng)烈振搗，否則將會(huì)使水泥漿沉積，破壞混凝土結(jié)構(gòu)的均勻性。

無(wú)砂混凝土的密實(shí)應(yīng)當(dāng)使用最小份量的密實(shí)工具，在施工中一般在模板外側(cè)用木工錘具略加敲擊即可。

4.4　混凝土的養(yǎng)護(hù)

無(wú)砂混凝土由于存在孔隙，干燥很快，所以養(yǎng)護(hù)非常重要，以免混凝土水分大量蒸發(fā)。遇到烈日與大風(fēng)氣候時(shí)，應(yīng)加覆蓋、淋水或用氯化鈣促凝，使其提前凝結(jié)。