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摘要:論述了無砂大孔混凝土的結構特征及其在室內地面保溫、防潮及室外透水地面中的應用。

關鍵詞:無砂大孔混凝土單粒級拱結構保溫防潮

無砂大孔混凝土具有較良好的保溫、防潮及透水性能。當前，建筑節能要求對室內地面應進行適宜的保溫和防潮處理，建設綠色生態住宅小區也要求區內道路能滲透地面積水，以保持土壤中的水份及地下水的平衡。成都市某醫院圖書館等單位的實踐說明，無砂大孔混凝土運用于這些地面的結構層中，不僅具有良好的保溫、防潮及透水性能，而且技術上也是可行的。

一、無砂大孔混凝土的結構特征及其力學性能

無砂大孔混凝土是粗骨料顆粒與水泥石膠結構而成的多孔堆聚結構。粗骨料是無砂大孔混凝土的結構骨架，其大小應視無砂大孔混凝土的體積密度，通常采用尺寸不大的單分級骨料，使空隙率較大，以突出無砂大孔混凝土的多種功能。

盡管無砂大孔混凝土中的孔洞多、空隙大，但仍具有較高的強度。這是因為單一級配的骨料顆粒在混凝土結構中排列緊密，相互接觸的幾率增大，形成無數個大大小小的“拱結構”，使得骨料界面間的接觸點能在外力作用下受力均勻、共同工作，保證了無砂大孔混凝土具有較高的強度。

混凝土結構的破壞特征表明，水泥石與粗骨料界面的粘結強度，往往是混凝土中的最薄弱環節。由于骨料自身的強度高，膠凝材料的活性、品種、數量就是決定混凝土強度的關鍵因素，無砂大孔混凝土沒有細骨料，空隙率大，與一般混凝土比較，水泥石與骨料之間的粘結強度對其整體的強度，就顯得極為重要。試驗結果及現場抽檢表明，無砂大孔混凝土強度等級一般大于C10。

二、無砂大孔混凝土保溫、隔熱、防潮及滲水性能

1、保溫性能

無砂大孔混凝土的體積密度是普通混凝土的3/4左右，一般為，空隙中空氣的導熱系數值非常小，無砂大孔混凝土A值為0.5一0.9W/(m?k)，普通混凝土的值為1.5W/(m?k)，即無砂大孔混凝土具有良好的保溫隔熱性能。

2、防潮性能

無砂大孔混凝土的防潮性能，主要取決于它對水分的毛細孔作用。眾所周知，混凝土是密實的多孔材料，由于毛細孔作用而吸水，但毛細孔作用力是隨著多孔體孔徑的增大而趨于減小，毛細孔孔隙中的自由水只有在一定的孔徑范圍和壓力差作用下才能發生流動。無砂大孔混凝土具有較大的非貫通孔洞，不是密實的多孔材質，自然地破壞了毛細孔的吸水作用，使地下水及濕氣不易浸人無砂大孔混凝土及其上部的地面結構層，保證了地坪處于干燥狀態。

3、透水性能

無砂大孔混凝土的骨料級配單一，空隙率大，基本沒有填充材料，盡管無毛細管的作用形成孔洞，但雨水在重力作用下，能沿著無砂大孔的壁面透過無砂大孔混凝土，浸人土壤中，不僅可使小區道路、人行道不易積水，而且也能補充地下水，使其均勻分布。

三、無砂大孔混凝土的應用

1、設計

采用無砂大孔混凝土可用作室內保溫防潮層，其構造如圖1所示，用作透水地面的構造如圖2所示。在設計應用時，膠凝材料最好采用強度等級較高的普通水泥，以提高粗骨料顆粒接觸點的粘結強度。水泥的最佳用量以能夠完全包裹粗骨料的表面為適度。

我院曾對無砂大孔混凝土的配合比和強度指標進行過較系統的試驗研究，通過對試驗結果進行回歸統計，建立以下3個公式，可用于無砂大孔混凝土的配合比及所能承受的容許荷載設計計算:

水泥用量C(kg)與抗壓強度Rs(MPa)的關系:

2、施工

2.1室內保溫防潮地坪施工

采用無砂大孔混凝土作室內地坪的基層，應隨骨料粒徑的不同確定基層厚度，一般為80一150~。面層砂漿或細石混凝土不宜過厚，砂漿厚度宜為10一30mm，細石混凝土層的厚度宜為細石最大粒徑的2一3倍。

在澆灌無砂大孔混凝土前，地基應平整、密實、均勻。無砂大孔混凝土最好采用機械攪拌，澆灌時不需振動，找平即可。抹面砂漿或細石混凝土應在無砂大孔混凝土膠凝后施工，力求干硬，以免形成漿液滾人無砂大孔的空隙中，宜采用1:(1.5一3.0)的水泥砂漿。

2.2小區道路與人行道透水地面的施工

采用無砂大孔混凝土作小區道路與人行道結構層的施工方法及質量要求，基本上與室內地坪施工相同，不同之處只是面層的材料及施工方法，即面層采用透水磚，用砂干鋪。

(1)通過試驗研究，提出了3個無砂大孔混凝土配合比及強度指標的回歸公式，國內同類試驗研究較少，具有一定的獨創性，可供同行參考。

(2)無砂大孔混凝土由于其自身具有大空隙、拱結構及毛細孔較少等特點，能起到良好保溫及防潮作用。同時，由于水重力作用，無砂大孔混凝土又具有良好的透水性能，可廣泛應用于節能建筑的室內地坪及綠色生態住宅小區與城市步行街道中的路面基層。無砂大孔混凝土的厚度及水泥的強度等級及用量，應根據設計要求而定。