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無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。由于沒有細骨料，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。正是由于這些孔隙的存在，使得無砂混凝土具有與其它種類混凝土所不同的特點：容重小，水的毛細現(xiàn)象不顯著，透水性大，水泥用量少，施工簡單等等。由于具有這種特殊性能，無砂混凝土在土木工程領(lǐng)域備受關(guān)注。自無砂混凝土建筑誕生以來，無砂混凝土逐漸在房屋建筑方面得到廣泛應用，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，無砂混凝土在道橋領(lǐng)域也逐漸得到應用。除了上述有別于其它種類混凝土的特點外，與其它透水性土工材料相比，無砂混凝土又具有混凝土所具備的造型方便、堅固耐久等優(yōu)越性。

1、應用實例

2、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、無砂混凝土墻、土工布、回填土。其中無砂混凝土墻頂寬度為20cm，伸縮段長度不大于12m。

在整個中央隔離帶結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土防撞欄每件長度為1m，背后下部為中空缺口，待其安  裝后，澆筑無砂混凝土，填滿該缺口，使得兩者結(jié)合成為一個整體擋土結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，無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，且擋土墻上無需另設排水設施。因此，這種結(jié)構(gòu)成本較低。

1.2 邊坡治水工程中的應用  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、無砂混凝土等組成。

其中，無砂混凝土為壓腳材料。在扶壁排水結(jié)構(gòu)中，無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；增強了結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性。

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

2 應用特點與型式

從上述應用實例可以看出，無砂混凝土是一種經(jīng)濟實用的混凝土材料，主要特點為：造型方便、具有一定的強度和粘接性、透水性強、毛細作用小、容重小、費用低及施工方便等。

2.1 應用特點

無砂混凝土是輕骨料混凝土的一種形式，具有一定的強度和粘接性，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。無砂混凝土是粗骨料顆粒的聚集體，每個顆粒都被大約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，所以無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，所以水的毛細作用很小。

無砂混凝土由于沒有細骨料，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，且無細骨料，無砂混凝土本身的成本相當?shù)�。另外，無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，甚至強度較高的建筑垃圾，如碎磚、碎混凝土塊等，而舊的無砂混凝土破碎后，又是很好的粗骨料。這樣，無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題都可以得到較為圓滿的解決。

由于少用了細顆粒材料，簡化了運輸及現(xiàn)場管理程序。而且無砂混凝土澆筑時，靠自重落料即可成型，不需插搗，對工人技術(shù)水平要求不高，施工極為方便。

2.2 應用型式

因具備上述特殊性能，無砂混凝土以各種各樣的型式在道橋工程中得到了應用。(1)由于具有一定的粘接性，無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。1使用無砂混凝土，可以使混凝土擋土墻斷面減小。正因為無砂混凝土內(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，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施，從而節(jié)省了投資。應用實例中的中央隔離帶結(jié)構(gòu)即采用了這種型式。

(2)堅固耐久的混凝土強度性能與較好的透水性能使無砂混凝土可以用作滲溝的出水口結(jié)構(gòu)材料。應用實例中扶壁排水結(jié)構(gòu)內(nèi)的無砂混凝土，既起到擋土作用，又為整個結(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)生變形和破壞的問題。 (3)由于具備粘接性與強度性能，無砂混凝土可以用作路基防護材料，尤其適用于非粘性土路基邊坡的防護。采用這種護面材料，既可節(jié)省成本，又可增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，且施工方便，速度快。應用實例中的高填土路堤邊坡即采用了無砂混凝土護面。  (4)較大的透水性，較小的毛細作用，使得無砂混凝土成為一種很好的地坪材料，可以用它澆筑停車場、網(wǎng)球場和城市廣場等地面的墊層等。

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為20mm；20mm英國標準篩篩余率(質(zhì)量比)不大于15％，10mm英國標準篩通過率(質(zhì)量比)不大于10％。

(3)骨料與水泥的質(zhì)量比不應小于10，且不應大于15。

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

3.2 標準分析  技術(shù)要求中對無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砂混凝土內(nèi)部存在孔隙、容重低以及澆筑時不易產(chǎn)生離析的特點。當骨料比重一定，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，骨料的大小對混凝土的強度有比較大的影響，骨料顆粒小，外形短粗，強度越大，這是由于骨料之間的接觸點增多的緣故。

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

3.2.3 水灰比  要使骨料的每個顆粒為水泥漿包裹，又要保證無砂混凝土內(nèi)部存在孔隙，主要是通過控制骨灰比和水灰比來實現(xiàn)。對于特定的某一骨料和骨灰比，存在一個狹窄的最佳水灰比。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，可以通過抗壓強度試驗來確定。在實際施工過程中，一般根據(jù)經(jīng)驗來判別水灰比是否合適，如：取出一些拌好的拌和物進行觀察，如果水泥在骨料表面包裹均勻，沒有水泥漿下淌的現(xiàn)象，而且顆粒有金屬光澤，則說明水灰比較為合適。

4 無砂混凝土的施工

4.1 混凝土的攪拌  無砂混凝土的攪拌，一般采用與攪拌普通混凝土相同的機械，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，宜采用強制式攪拌。

4.2 模板工程  無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，因此在澆筑過程中不宜強烈振搗，否則將會使水泥漿沉積，破壞混凝土結(jié)構(gòu)的均勻性。

 無砂混凝土的密實應當使用最小份量的密實工具，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  無砂混凝土由于存在孔隙，干燥很快，所以養(yǎng)護非常重要，以免混凝土水分大量蒸發(fā)。遇到烈日與大風氣候時，應加覆蓋、淋水或用氯  化鈣促凝，使其提前凝結(jié)。

5 結(jié)語  無砂混凝土具有混凝土所具備的造型方便、堅固耐久等優(yōu)越性，其內(nèi)部存在孔隙，又使其顯示出與普通混凝土不同的特點：容重小、透水性大、毛細作用小、水泥用量少、施工方便等。正因為具備這些特點，使其在路橋工程中，呈現(xiàn)出各種各樣的應用型式。  但是，在應用無砂混凝土的同時，也應看到其弱點：雖然容重小，但強度大為降低；雖然水泥用量少，但粘著力減小。另外，在考慮無砂混凝土再生利用的同時，也應考慮到棱角銳利的破碎骨料在荷載作用下可能發(fā)生局部的破壞�？傊�，無砂混凝土在實際應用時，其應用型式及配合比應當根據(jù)具體結(jié)構(gòu)的特點具體分析確定。