9.3　塑性混凝土施工技术[6-8]

目前，塑性混凝土防渗墙施工基本与常态混凝土相同，关键是通过施工配合比研究实现设计要求，保障塑性混凝土的质量。塑性混凝土墙体材料与拌和物的主要设计技术指标一般为：1MPa≤抗压强度R28≤5.0MPa，弹性模量E28＜2000MPa，弹强比为150～500，渗透系数K≤10-7cm/s，入槽坍落度为18～22cm，扩散度为34～40cm，混凝土密度不宜小于2100kg/cm3。保证塑性混凝土质量的主要因素有以下几个方面：

（1）砂率。塑性混凝土防渗墙要求和易性好、黏聚性高，有较大的扩散性、良好的水下自密性，一般采用较大砂率来改善和易性，根据相关资料及同类工程经验，从弹强比及和易性来看，砂率不宜小于40％。

（2）水。拌制塑性混凝土应使用矿物质含量不高，不含泥砂，不含有机质、油质等有害物质，适于饮用的清洁水。用水量的多少关系到混凝土拌和物流动度的大小，增大用水量，即增大水胶比，混合浆就变稀，使浆液黏聚性降低，保水性差，出现泌水现象，反之用水量过少，混合浆过稠，在泵送及浇筑过程中容易发生堵管，不利于施工。所以，单位用水量的确定应该满足水胶比的要求，同时兼顾塑性混凝土的坍落度和扩散度。

（3）骨料品种。配制塑性混凝土的骨料的细度模数要适中。考虑到细度模数小的砂或石比表面积大，需要较多的胶凝材料才能包裹住砂的表面，水泥用量大。所以，配制塑性混凝土的骨料宜用中粗砂及粗粒石，以降低成本。

骨料品种对常态混凝土的弹性模量影响较大，尤其是粗骨料作为混凝土的骨架，它的弹性模量对混凝土本身的弹性模量有着直接的影响，因此粗骨料的用量和粒径大小对塑性混凝土的强度及变形能力影响显著。其中，对于拌制塑性混凝土，宜选用天然卵石、砾石，以增强流动性；同时，骨料粒径最大应不超过40mm，否则会因石料粒径过大，造成塑性混凝土的强度过大，变形性能明显降低。又考虑到混凝土早期强度低，混凝土硬化不完全，骨料与胶凝材料未形成整体，所以弹强比早期大，在28d后混凝土强度增大，其弹强比则会降低。综合以上各点，宜在配合比设计中选用粗粒低弹骨料。

（4）水泥。水泥用量的多少是影响塑性混凝土强度和弹强比的关键因素。水泥用量增加后，混凝土强度增高，弹强比下降。混凝土坍落度控制在18～22cm，水泥用量为160kg/m3、200kg/m3、240kg/m3、280kg/m3的塑性混凝土，其28d的相对抗压强度分别为100、99.1、91.9和87.5。塑性混凝土的这种性质，为提高强度降低弹强比创造了有利条件。

（5）膨润土。膨润土具有吸水膨胀软化和失水收缩干裂的特点，它的掺入对塑性混凝土的流动性影响很大，这是因为其矿物成分以强亲水的蒙脱石和伊利石为主，能吸收大量的水，使混凝土配合物中的自由水含量大大减少。

在塑性混凝土中，当膨润土掺量大于20％时，混凝土的强度及弹性模量会随掺量的增大而明显降低，减少墙身刚性应变，增加其柔性，从而适应周围地基的变形，所以膨润土在塑性混凝土中占有很重要的地位。但膨润土掺量不宜过大，否则会造成混凝土强度过低，影响抗渗性。

（6）粉煤灰。试验表明，当粉煤灰掺量在10％～40％时，随粉煤灰掺量的增加，混凝土的弹强比明显下降，显著改善混凝土性能。同时，应用粉煤灰配制塑性混凝土，还可以改善混凝土的长期性能和极限强度，降低混凝土的放热高峰，并且节省水泥用量，降低工程成本，有利于环境保护，降低能耗。

（7）外加剂。在塑性混凝土中，可适量掺加外加剂（如高效减水剂、引气剂、缓凝剂等），有利于改善混凝土的性能，提高强度，降低弹强比，增强抗裂性能。缓凝高效减水剂在混凝土中主要是吸附在水泥离子上，使水泥浆液中的水泥粒子分散，从而增大水泥浆的流动性。虽然减水剂可以降低混凝土的用水量，但是外加剂的掺加也会降低弹性模量，同时还会降低混凝土的强度。因此，选择外加剂及其掺量时应同时观察其拌制的混凝土的和易性、弹性模量及弹强比，一般情况下减水剂掺量为0.5％～1.0％。

（8）塑性混凝土施工配合比。通过对混凝土的砂率、水、骨料品种、水泥品种、黏土、膨润土品种及掺量、外加剂品种及掺量进行材料的正交配比试验，提供满足设计要求的施工用混凝土配合比。其主要技术要点如下：

1）每立方米塑性混凝土水泥用量以100～150kg为宜，最多不超过200kg，对承受水力比降不高的，尤其是临时性的防渗墙，其水泥用量可降至40～100kg。

2）水胶比是影响塑性混凝土性能的主要因素，在满足施工性能的前提下，应尽可能减小水胶比。为提高塑性混凝土的和易性，塑性混凝土的用水量可适当加大。

3）砂率越大，弹性模量越低，一般采用40％以上。

4）一般采用一级配混凝土。

5）优先采用膨润土泥浆，其分散性能好、施工方便，膨润土宜采用二级以上优质膨润土。

6）对于偏远地区或当地黏土资源好，可采用黏土或与膨润土一起使用。

7）配合比试验要考虑混凝土制作方法。

8）为了增加塑性混凝土防渗墙的后期强度和降低其渗透系数，可掺入适量粉煤灰。

塑性混凝土制作与普通混凝土相似，采用优质膨润土时，可通过现场试验，采用干掺方式；采用黏土时，须先制作黏土浆液，采用湿掺方式。

国内部分塑性混凝土防渗墙特性见表9.2，近年来典型工程案例见9.4节和12.2节。