浅谈无砂大孔混凝土在施工中的应用

浅谈无砂大孔混凝土在施工中的应用

发表时间：2019-01-21T16:26:42.687Z 来源：《建筑细部》2018年第15期作者：付东猛

[导读] 无砂大孔混凝土不含有细骨料，是采用一定比例拌和水、粗骨料、水泥制成的。

中铁二十局集团第五工程有限公司

摘要：在现阶段的工程施工当中，对无砂大孔混凝土的应用越来越广泛，也体现出了较多的优势。无砂大孔混凝土是一种新型的建筑材料，是根据一定的比例，将水、粗骨料、水泥等进行拌和制成。和常规的混凝土相比，无砂大孔混凝土的主要特点在于施工简单、水泥用量少、透水性大、毛细现象不明显、容重小等。由于该材料的在实际应用中体现出了很多的优越性，因而正逐渐得到广泛的应用。

关键词：无砂大孔混凝土；施工；应用

1 无砂大孔混凝土的特点及性能

1.1 无砂大孔混凝土的主要特点

无砂大孔混凝土不含有细骨料，是采用一定比例拌和水、粗骨料、水泥制成的。由于没有使用细骨料，因而混凝土体在硬化后，会有较大孔洞存在，且孔洞大小通常与粗骨料粒径相同。在无砂大孔混凝土中，通常可以将煤渣块、浮石等轻骨料，或是碎石、卵石等作为粗骨料[1]。根据这些特点，在实际应用中，无砂大孔混凝土施工比较简单，可以依靠自重下落，或是由人工插捣即可成型、无需机械振捣。材料表观密度通常在1500-1700kg/m3，具有质轻的特点。材料能节省水泥用量，和常规混凝土相比，达到同等强度仅需一半的水泥用量。材料表面和内部都有大量孔洞，能保证良好的排水性能。

1.2 无砂大孔混凝土的制备及性能

在无砂大孔混凝土的制备当中，同行使用425＃普通硅酸盐水泥，根据不同用量确定抗压强度，在1.0-10.0MPa左右。使用5-40mm粒径的卵石、碎石等作为粗集料，含泥量不超过1%，针片状含量不超过15%，压碎值不超过15%。由于粒径会对无砂大孔混凝土性能产生重要的影响，因而在配合比设计中，对粒径应当合理选择，确保与施工要求相符合。如果减小骨料的粒径，将会提高强度，但是连通孔隙率、总孔隙率、透水系数等均会下降。所以在实际施工当中，应当根据具体需求对配合比加以确定[2]。

无砂大孔混凝土的透水性，主要受到渗透系数、孔隙率的影响。经过测定发现，常规的无砂大孔混凝土一般具有20-30%的孔隙率，说明孔隙率水平比较大。通过测定渗透系数，常规无砂大孔混凝土具有6-8cm/s的渗透系数，比常规的岩土材料渗透系数更大，例如粗砂通常只有0.02-0.06cm/s的渗透系数。无砂大孔混凝土的稳定性一般比较良好，根据相关实验表明，无砂大孔混凝土的7天抗压强度通常能够达到1.7MPa，完全能够满足衔接部位回填料的强度需求。同时无砂大孔混凝土具有较多孔隙且孔道通畅，渗水性好，因而有较强的抗冲刷性能，与C50普通混凝土接近[3]。因此，无砂大孔混凝土的主要性能特点，在于稳定性好、抗冲刷性能好、强度高。

2 无砂大孔混凝土在工程中的应用

2.1 常规材料的应用

在实际工程当中，无砂大孔混凝土以其独特的性能和优势，受到了比较广泛的应用。特别是在公路工程等各类结构物台背回填中比较适用。这是由于在桥台等结构物背后路堤填土中，在土自重及其它荷载影响下，会发生压缩变形，造成路堤下沉等，其中填土压实度、填土高度、填料选择等，均会影响压缩变形量。如果使用高液限黏土等填料，不容易压实，填筑后路基难以得到固结稳定状态，会发生较大沉降。填土高会增大土体压缩总量，增大土体重力，进而增大土体本身固结沉降量。施工中压实机械不能与桥台背结构物过于靠近碾压填土，因而会有漏压区，在车辆荷载作用下导致这部分填土压缩密实，进而发生沉降。填土后渗水性差，在雨水冲刷浸泡下容易出现高路堤断裂下沉的情况[4]。基于此，使用无砂大孔混凝土，对桥台背漏压区进行回填，能够解决压实不到位的情况。另外由于存在大量孔隙，具有良好的排水性能，能够迅速排走桥台背渗入的雨水，避免路堤软化，防止细料流失，降低路堤沉降现象，对工程质量及安全有更好的帮助。

2.2 延伸材料的应用

除了常规的无砂大孔经混凝土外，在实际工程中还可对一些延伸材料加以运用。例如无砂大孔绿化混凝土，能够满足花草生长需求，原料采用单粒级碎石、水泥等掺合料，制备的混凝土满足一定的强度、孔隙率要求。使用硫酸亚铁降低pH值，在混凝土孔隙中填入种子和营养土，植物在混凝土孔隙内部发芽生长。这种材料一般在道路隔离带、高速公路护堤中应用，能够在固土的同时对环境加以改善，是一种新型的生态型混凝土。还可使用无砂透水混凝土，其毛细作用小、透水性大，能够作为良好的地坪材料使用，使地表雨水更容易渗入地下，进而缓解城市地下水位下降过快的情况，对城市生态环境的保护和改善有较大的价值[5]。

3 无砂大孔混凝土的工程应用案例

在实际工程当中，无砂大孔混凝土的应用取得了理想的效果。以防城港市江山半岛环岛东路扩建工程为案例，项目位置在防城港市江山半岛，道路北部起始位置在西湾跨海大桥收费站附近，南部终止位置在中岛路和环岛西路交叉处，道路沿线和白浪滩一级公路、西湾环海大道相交。道路长度在17.3km，红线宽度在24m，设计速度在50km/h，是一条重要的城市主干路。在施工当中，路基范围内，包含10座1-3×3m的钢筋混凝土盖板涵，2座1-4×4m的钢筋混凝土盖板涵，1座4-1.2×2.0m的钢筋混凝土盖板涵，14座1-Ф1.5m钢筋混凝土圆管涵，4做2-Ф1.5m的钢筋混凝土圆管涵，总数量为31座。

道路沿线还包括4座小桥、1座中桥、1座大桥。工程中上述所有结构物，都使用了无砂大孔混凝土进行台背回填处理，取得了理想的施

工效果。在实际施工中，根据实际情况，将填土分压层压实填筑到一定高度，然后清除构造物50cm范围内没有充分压实的填土，将拌和好的无砂大孔混凝土浇筑，使用钢钎捣实。继续填土到一定高度，然后将填土清除，使用无砂大孔混凝土继续填筑，注意对混凝土接茬做好处理。完成一层混凝土浇筑后，继续填土之前使用尼龙彩条布在表层覆盖，下次浇筑混凝土钱，将尼龙布上填土清除，并将尼龙布去掉，然后再行浇筑，能确保接面良好粘结。

4 结论

无砂大孔经混凝土是一种新型的混凝土材料，和传统的常规混凝土相比，具有很多的特点和性能优势。无砂大孔经混凝土中不使用细集料，具备良好的透水性能，可加快水的渗入和排出。同时材料稳定性练好，强度高，抗冲刷性能优良，特别适用于各种道桥工程中的各种结构物台背回填施工，在实际应用中能体现出明显的优势。

参考文献：

[1]邢振贤，马荣佳，王雅楠.骨料品种对无砂大孔混凝土强度影响系数回归分析[J].混凝土，2012（11）：73-74.

[2]蔡珠，舒乐倩，李铁锋.无砂混凝土在铁路工程中的应用研究[J].石家庄铁道大学学报：自然科学版，2011，24（4）：98-100.

[3]邢振贤，闫翠英，倪磊，等.无砂大孔混凝土的植生性与抗冲性试验研究[J].混凝土，2011（10）：127-129.

[4]蒋符发.无砂大孔混凝土支撑渗沟在加固南友公路膨胀土滑塌边坡的应用[J].中国科技博览，2011（4）：113-114.

[5]刘畅.无砂大孔混凝土在混凝土砌块干垒挡土墙上应用的案例[J].建筑砌块与砌块建筑，2013（1）：28-29.