什么是变态混凝土？如何施工和检测？

在水利工程项目中，经常听到变态混凝土的说法，那么什么是“变态混凝土”呢？变态混凝土是指在已摊铺的碾压混凝土拌和料中，掺入一定比例的灰浆后再振捣密实的混凝土。所谓“变态”是指通过加浆的工艺措施，使干硬性的碾压混凝土变成可以振捣的极低流态变态混凝土的施工方法。在碾压混凝土坝的施工中，变态混凝土广泛地运用于振动碾无法直接碾压的基岩面与碾压混凝土接合部、模板边缘、廊道周围、坝内配筋处等部位。

下面以某电站(以下简称某电站)下库碾压混凝土大坝作为工程实例，就变态混凝土的加浆量和加浆工艺的案例进行举例分析。

3.1加浆量 

3.1.1浆液配制 

(1)设计指标。变态混凝土作为坝体混凝土的重要组成部分，必须满足大坝对混凝土的技术要求。某电站中上游迎水面死水位以下部位采用G3C20₉₀W8(三级配混凝土标号为C20，设计龄期为90天，抗渗要求W8)的碾压混凝土，因此变态混凝土的性能同样应是G3C20₉₀W8。

 (2)原材料。浆液所用胶材应与坝体混凝土所用胶材相同，所有原材料经检验合格。水泥采用P.O42.5水泥，粉煤灰采用优质I级粉煤灰。G3C20₉₀W8碾压混凝土的理论配合比如表3.1.1所示。在试验室中，按照配合比拌出G3C20₉₀W8碾压混凝土，并按照相同的水胶比配制出水泥粉煤灰净浆，但注意不得加入引气剂。

表3.1.1 碾压混凝土理论配合比    kg/m3

注:减水剂掺量为0.5%，引气剂掺量为0.02%。

3.1.2确定加浆量 

由于进行变态混凝土施工时，采用振捣棒振实，因此加浆时变态混凝土的坍落度须满足振捣要求。通过室内模拟现场施工状况，确定加浆量。先铺洒一定量的浆液，然后铺上一定量的碾压混凝土拌和物，测试振捣时间和不同的加浆量对混凝土坍落度的影响。

因试验在室内进行，故拌制0.5m3碾压混凝土即可。通过配合比计算可知，混凝土中浆液质量为0.5×(80+110+81)=135.5kg。铺洒浆液，当加入的浆液量为61kg时，变态混凝土的坍落度为3cm，可以进行振捣施工，此时加浆的质量比(加入的浆液质量与碾压混凝土中浆液质量的比值)为45%。

由此可算出在0.5m3碾压混凝土中加入了40×45%=18kg的水泥、55×45%=24.75kg的粉煤灰、40.5×45%=18.22kg水和外加剂制成的浆液，并满足技术要求。由材料的密度可计算出浆液共有35.97L，从而可以计算出加入浆液的体积比为35.97/500×100%=7%，即当加入浆液与压实碾压混凝土的体积比为7%时，制成的变态混凝土是满足技术要求的。

3.1.3加浆工艺 

选择不同的加浆施工工艺对变态混凝土的施工速度和施工质量会产生较大的影响，因此选择经济、快速的施工工艺是变态混凝土施工的关键所在。

在本工程中，采用体积法加浆。具体的方法是：测出一桶浆液的体积V和沟槽的断面面积A，然后根据加浆量的体积比(7%)，计算出一桶浆液的加浆距离L=V/(A×7%)，因为分两次加浆，所以在计算沟槽的断面面积A时，应注意沟槽的深度。

根据现场实践，加浆后的振捣时间控制在3min/m。施工完毕后，拆模进行外观检验，记录检验结果：混凝土外立面平整无麻面，未出现裂缝和其他缺陷。

（1）由于变态混凝土中的水泥用量比与它相邻的碾压混凝土中的水泥用量大，因此必须严格控制变态混凝土的加浆量，以防止两种混凝土中不同的水泥水化热产生的应力差引起坝体裂缝。另外，准确的加浆量控制也是降低变态混凝土成本的主要手段。

（2）可采用加浆量与碾压混凝土的体积比来控制加浆量。

（3）变态混凝土宜适用强力振捣器振捣密实，不得欠振、漏振或过振。振捣时，应将振捣器插入下层混凝土，插入深度不应小于50mm。

（4）碾压混凝土与变态混凝土结合部位应先完成变态混凝土振捣在对结合部位进行搭接碾压，相邻区域混凝土碾压时与变态区域搭接宽度应大于200mm。

依据DL/T 5788-2019《水工变态混凝土施工规范》的规定，变态混凝土灰浆原材料的检测项目与频率应符合DL/T 5112的规定，灰浆配料称量允许偏差见表5.1.2所示。

其中仓面的灰浆密度检测频次为1次/2h~4h，且每浇筑层至少检测1次。密度允许误差为2%。

变态混凝土的施工质量检测，应按表5.2.1的规定进行，并做好记录。拆模后，应按DL/T 5144的规定进行外观质量检测。