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【摘要】针对无砂混凝土原材料构成、渗透试验，研究了影响无砂混凝土质量的各种因素，对加强施工过程的质量管理提出了控制措施，在此基础上，来保障无砂混凝土施工质量达到设计标准。
【关键词】无砂混凝土，质量，控制措施
中图分类号：TU37文献标识码： A
导言
当前，无砂混凝土因操作简便、造价低廉，已广泛应用。但是绝大部分施工单位对无砂混凝土的施工经验较少，对无砂混凝土施工质量不够重视，对出现的质量问题没有及时总结、分析原因，所施工的无砂混凝土结构质量不高，导致工程质量隐患。笔者根据无砂混凝土的性能特点，分析了影响无砂混凝土质量的主要因素（水灰比、粗骨料、施工工艺），分别从原材料质量、搅拌与运输、浇筑与养护等方面加强质量控制，保证无砂混凝土的施工质量。
無砂混凝土概述
无砂混凝土又称大孔混凝土或多孔混凝土，它是由水泥、粗骨料和水按一定工艺拌合而成，是具有一定的强度及良好的透水性和透气性的连续孔隙结构，多用于铁路、公路、水工等建筑物的挡墙，桥涵台背等部位的排水或反滤结构。它的运用可以有效解决城市建设垃圾等引起的一系列问题，保护生态环境与自然资源，符合建设可持续发展的社会目标管理。
无砂混凝土原材料构成分析
无砂混凝土的原材料构成主要考虑水泥品种、骨料粒径及级配。水泥宜采用强度等级不低于42.5 普通硅酸盐或硅酸盐水泥，不宜采用抗冲刷能力差的水泥，如粉煤灰硅酸盐水泥等; 粗骨料应根据不同结构及强度等级要求，采用单轴抗压强度不低于80 MPa 的碎石或破碎卵石( 一般不宜采用卵石，因卵石比表面积要比碎石小，配制成的无砂混凝土孔隙率也小，其渗透性差) ，碎石粒级选择 5 mm ～ 10 mm 或10 mm ～ 20 mm 的单粒级，其他技术指标按《建设用卵石、碎石》（ GB/T 14685-2011） 中相关标准执行。
无砂混凝土渗透性能检测方法
无砂混凝土的渗透性试验
无砂混凝土的质量主要是以强度和渗透性来评价。强度的检测方法与普通混凝土一样，渗透性能的检测方法没有统一的要求，在实际工程应用中，考虑到工地试验室的检测能力及施工操作的差异性，对渗透性试验可不考虑水的密度、动力粘度系数、水的流态。如果要考虑这些因素，会给现场施工检测带来较大困难，因为实际工程结构主要是来自雨水或地面水的渗透压力，渗透系数按以下经验公式计算，精确至 1 m/d。计算公式:Kt = Q / AT。其中，K 为渗透系数（m/d）; Q 为渗水量（cm³）; A 为试样渗水面积（cm²）; T 为渗透时间（s）。
2 .仪器与工具
（1) 无砂混凝土试验装置，由注水容器、阀门、密封材料（粘土）、试样、垫片、盛水器、泄水管组成，如图 1 所示。
（2)磅秤或天平: 称量 10 kg，感量 1 g。（3) 玻璃量筒: 100 mL，200 mL，500 mL，1000 mL 各 1 支。（4)秒表 1 只，精确读到 0.5 s。（5) 盛水桶 2 个。（6）钢直尺: 分度值 1 mm。（7) 游标卡尺: 量程为 200 mm，分度值不大于 0.5 mm。
试验步骤：(1) 试件以 3 块为 1 组。(2) 将试件浸入温度为 15 ℃ ～ 25 ℃ 的水中，水面应高出试件10 mm ～ 20 mm，30 min 后取出，在钢架上滴水 5 min，用湿布擦拭掉表面的水。(3) 用直尺或游标卡尺测量试件上下的长度和宽度，取其平均值为渗透面积，精确到 1 mm²。(4) 将试件放入渗透装置内，用事先准备好的密封材料( 粘土)将试件四周封闭严实，粘土封闭约高出试件5 mm ～20 mm 并成内低外高的斜面。(5) 称取大约 1.5 倍的渗透试验用水量，装入到注水容器内。(6) 先将泄水管接入到盛水器内，打开注水阀门的同时按下秒表计时，渗透面水位保持在约 5 mm 即可，计时 30 s 关闭注水阀门，待试件表面的水全部渗完为止的时间即为渗透时间，然后称量注水容器内的剩余水质量，精确到1 g，按上述公式计算渗透系数。(7) 结果评定: 以 3 个试件的平均值作为代表值。当最大值或最小值超过中间值的20%时取中间值作为代表值，当最大值和最小值均超过中间值的20%时，该试验作废。
五、影响因素
1.水灰比。与普通混凝土一样，水灰比是影响无砂混凝土的主要因素之一，普通混凝土密实性越好，抗压强度、抗渗性就越好，孔隙率越低，其耐久性能就越好; 与普通混凝土不同的是无砂混凝土不但要求抗压强度达到设计要求而且孔隙率要高，以便达到渗透性的需要。无砂混凝土设计强度一般以 C10 和 C15 的较为普遍，以 C15 为例，不同水灰比对无砂混凝土的影响见表 1。
从表 1 可以看出，水灰比较小时虽然抗压强度高，但渗透系数低; 水灰比较大时渗透系数能满足要求，可抗压强度较低，也达不到设计要求。因此，水灰比必须控制在一定范围以内，即0．36 ～0．42 之间。
2.粗骨料。粗骨料应采用单粒级配，不可用连续级配，因为连续级配空隙率小，对无砂混凝土渗透性会产生不良影响; 粗骨料应采用碎石，粒径一般采用 5 mm ～10 mm 或 10 mm ～20 mm 的单粒级，该单粒级含有5 mm 以下的颗粒应不大于 0． 5% ，因 5 mm 以下的颗粒像砂子一样，会降低无砂混凝土的空隙，影响孔结构，降低渗透性。
3.拌合工艺。无砂混凝土的拌合工艺至关重要，拌合得比较好的拌合物，水泥浆均匀的包裹住粗骨料，颗粒表面光滑，而且水泥浆不流淌，这样可使骨料间粘结牢固并形成较多的孔洞，既达到结构所需的强度要求，又可满足结构渗透性需要。若拌合时水灰比过大，会造成水泥浆流淌，结构底部形成封闭层，无法达到排水效果，并且导致抗压强度降低，不能满足设计要求; 水灰比过小，水泥浆不能形成较好的浆体粘附在骨料表面，致骨料颗粒不能较好的粘结在一起，使夯实困难，达不到应有的密实度，会导致结构承载力降低。
4.浇筑工艺。实际施工中浇筑层过厚，摊铺厚度不均匀，采用不正确的夯实方法，下雨或负温施工均会影响无砂混凝土的质量。
六、质量控制措施
无砂混凝土施工应根据工程特点，环境、气候条件、原材料质量状况，合理制定各项质量控制措施，确保施工质量达标。
原材料控制。水泥不得有潮湿结块现象，粗骨料必须为单粒级配，含泥量不得大于 1．0%，泥块含量不得大于 0． 5%，10 mm 以下的颗粒应不大于 1． 0%。
搅拌、运输要求。无砂混凝土的拌合必须采用强制式拌合机集中拌合，不得采取零星人工拌合，严格按配合比配料，确保拌合质量; 拌好的混凝土拌合物，应采用小型自卸汽车等运输，温度较高或风速较大时应进行遮盖，防止水分蒸发影响浇筑质量。
浇筑工艺控制。浇筑应分层进行，摊铺厚度应控制在( 30 ±5) cm，摊铺整平后用打夯机夯实，严禁振捣，因振捣会使水泥浆沉积到底部，形成封底，达不到渗水效果; 水会在无砂混凝土内部积存形成压力，在寒冷地区冬季会产生冻胀破坏，影响结构安全; 切忌在下雨和负温天气浇筑。
养护要求。无砂混凝土浇筑完毕应立即对其表面进行保湿覆盖，防止水分蒸发影响水泥的水化反应，待混凝土终凝后用喷雾方法养护，不得用高压水直接冲淋，养护时间不得少于7d。
七、结束语
本文从无砂混凝土特点为着眼点，从无砂混凝土原材料构成，到无砂混凝土渗透性能检测方法，分析探讨了无砂混凝土的施工质量控制措施，指导现实中无砂混凝土建筑物的施工具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]沈亚妮 谈影响无砂混凝土质量的因素及质量控制措施 2010.05
[2]曾伟 透水混凝土配合比设计及性能研究 重庆:重庆大学 2011.09
【关键词】无砂混凝土，质量，控制措施
中图分类号：TU37文献标识码： A
导言
当前，无砂混凝土因操作简便、造价低廉，已广泛应用。但是绝大部分施工单位对无砂混凝土的施工经验较少，对无砂混凝土施工质量不够重视，对出现的质量问题没有及时总结、分析原因，所施工的无砂混凝土结构质量不高，导致工程质量隐患。笔者根据无砂混凝土的性能特点，分析了影响无砂混凝土质量的主要因素（水灰比、粗骨料、施工工艺），分别从原材料质量、搅拌与运输、浇筑与养护等方面加强质量控制，保证无砂混凝土的施工质量。
無砂混凝土概述
无砂混凝土又称大孔混凝土或多孔混凝土，它是由水泥、粗骨料和水按一定工艺拌合而成，是具有一定的强度及良好的透水性和透气性的连续孔隙结构，多用于铁路、公路、水工等建筑物的挡墙，桥涵台背等部位的排水或反滤结构。它的运用可以有效解决城市建设垃圾等引起的一系列问题，保护生态环境与自然资源，符合建设可持续发展的社会目标管理。
无砂混凝土原材料构成分析
无砂混凝土的原材料构成主要考虑水泥品种、骨料粒径及级配。水泥宜采用强度等级不低于42.5 普通硅酸盐或硅酸盐水泥，不宜采用抗冲刷能力差的水泥，如粉煤灰硅酸盐水泥等; 粗骨料应根据不同结构及强度等级要求，采用单轴抗压强度不低于80 MPa 的碎石或破碎卵石( 一般不宜采用卵石，因卵石比表面积要比碎石小，配制成的无砂混凝土孔隙率也小，其渗透性差) ，碎石粒级选择 5 mm ～ 10 mm 或10 mm ～ 20 mm 的单粒级，其他技术指标按《建设用卵石、碎石》（ GB/T 14685-2011） 中相关标准执行。
无砂混凝土渗透性能检测方法
无砂混凝土的渗透性试验
无砂混凝土的质量主要是以强度和渗透性来评价。强度的检测方法与普通混凝土一样，渗透性能的检测方法没有统一的要求，在实际工程应用中，考虑到工地试验室的检测能力及施工操作的差异性，对渗透性试验可不考虑水的密度、动力粘度系数、水的流态。如果要考虑这些因素，会给现场施工检测带来较大困难，因为实际工程结构主要是来自雨水或地面水的渗透压力，渗透系数按以下经验公式计算，精确至 1 m/d。计算公式:Kt = Q / AT。其中，K 为渗透系数（m/d）; Q 为渗水量（cm³）; A 为试样渗水面积（cm²）; T 为渗透时间（s）。
2 .仪器与工具
（1) 无砂混凝土试验装置，由注水容器、阀门、密封材料（粘土）、试样、垫片、盛水器、泄水管组成，如图 1 所示。
（2)磅秤或天平: 称量 10 kg，感量 1 g。（3) 玻璃量筒: 100 mL，200 mL，500 mL，1000 mL 各 1 支。（4)秒表 1 只，精确读到 0.5 s。（5) 盛水桶 2 个。（6）钢直尺: 分度值 1 mm。（7) 游标卡尺: 量程为 200 mm，分度值不大于 0.5 mm。
试验步骤：(1) 试件以 3 块为 1 组。(2) 将试件浸入温度为 15 ℃ ～ 25 ℃ 的水中，水面应高出试件10 mm ～ 20 mm，30 min 后取出，在钢架上滴水 5 min，用湿布擦拭掉表面的水。(3) 用直尺或游标卡尺测量试件上下的长度和宽度，取其平均值为渗透面积，精确到 1 mm²。(4) 将试件放入渗透装置内，用事先准备好的密封材料( 粘土)将试件四周封闭严实，粘土封闭约高出试件5 mm ～20 mm 并成内低外高的斜面。(5) 称取大约 1.5 倍的渗透试验用水量，装入到注水容器内。(6) 先将泄水管接入到盛水器内，打开注水阀门的同时按下秒表计时，渗透面水位保持在约 5 mm 即可，计时 30 s 关闭注水阀门，待试件表面的水全部渗完为止的时间即为渗透时间，然后称量注水容器内的剩余水质量，精确到1 g，按上述公式计算渗透系数。(7) 结果评定: 以 3 个试件的平均值作为代表值。当最大值或最小值超过中间值的20%时取中间值作为代表值，当最大值和最小值均超过中间值的20%时，该试验作废。
五、影响因素
1.水灰比。与普通混凝土一样，水灰比是影响无砂混凝土的主要因素之一，普通混凝土密实性越好，抗压强度、抗渗性就越好，孔隙率越低，其耐久性能就越好; 与普通混凝土不同的是无砂混凝土不但要求抗压强度达到设计要求而且孔隙率要高，以便达到渗透性的需要。无砂混凝土设计强度一般以 C10 和 C15 的较为普遍，以 C15 为例，不同水灰比对无砂混凝土的影响见表 1。
从表 1 可以看出，水灰比较小时虽然抗压强度高，但渗透系数低; 水灰比较大时渗透系数能满足要求，可抗压强度较低，也达不到设计要求。因此，水灰比必须控制在一定范围以内，即0．36 ～0．42 之间。
2.粗骨料。粗骨料应采用单粒级配，不可用连续级配，因为连续级配空隙率小，对无砂混凝土渗透性会产生不良影响; 粗骨料应采用碎石，粒径一般采用 5 mm ～10 mm 或 10 mm ～20 mm 的单粒级，该单粒级含有5 mm 以下的颗粒应不大于 0． 5% ，因 5 mm 以下的颗粒像砂子一样，会降低无砂混凝土的空隙，影响孔结构，降低渗透性。
3.拌合工艺。无砂混凝土的拌合工艺至关重要，拌合得比较好的拌合物，水泥浆均匀的包裹住粗骨料，颗粒表面光滑，而且水泥浆不流淌，这样可使骨料间粘结牢固并形成较多的孔洞，既达到结构所需的强度要求，又可满足结构渗透性需要。若拌合时水灰比过大，会造成水泥浆流淌，结构底部形成封闭层，无法达到排水效果，并且导致抗压强度降低，不能满足设计要求; 水灰比过小，水泥浆不能形成较好的浆体粘附在骨料表面，致骨料颗粒不能较好的粘结在一起，使夯实困难，达不到应有的密实度，会导致结构承载力降低。
4.浇筑工艺。实际施工中浇筑层过厚，摊铺厚度不均匀，采用不正确的夯实方法，下雨或负温施工均会影响无砂混凝土的质量。
六、质量控制措施
无砂混凝土施工应根据工程特点，环境、气候条件、原材料质量状况，合理制定各项质量控制措施，确保施工质量达标。
原材料控制。水泥不得有潮湿结块现象，粗骨料必须为单粒级配，含泥量不得大于 1．0%，泥块含量不得大于 0． 5%，10 mm 以下的颗粒应不大于 1． 0%。
搅拌、运输要求。无砂混凝土的拌合必须采用强制式拌合机集中拌合，不得采取零星人工拌合，严格按配合比配料，确保拌合质量; 拌好的混凝土拌合物，应采用小型自卸汽车等运输，温度较高或风速较大时应进行遮盖，防止水分蒸发影响浇筑质量。
浇筑工艺控制。浇筑应分层进行，摊铺厚度应控制在( 30 ±5) cm，摊铺整平后用打夯机夯实，严禁振捣，因振捣会使水泥浆沉积到底部，形成封底，达不到渗水效果; 水会在无砂混凝土内部积存形成压力，在寒冷地区冬季会产生冻胀破坏，影响结构安全; 切忌在下雨和负温天气浇筑。
养护要求。无砂混凝土浇筑完毕应立即对其表面进行保湿覆盖，防止水分蒸发影响水泥的水化反应，待混凝土终凝后用喷雾方法养护，不得用高压水直接冲淋，养护时间不得少于7d。
七、结束语
本文从无砂混凝土特点为着眼点，从无砂混凝土原材料构成，到无砂混凝土渗透性能检测方法，分析探讨了无砂混凝土的施工质量控制措施，指导现实中无砂混凝土建筑物的施工具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]沈亚妮 谈影响无砂混凝土质量的因素及质量控制措施 2010.05
[2]曾伟 透水混凝土配合比设计及性能研究 重庆:重庆大学 2011.09