自密實混凝土材料的工程應用

郭世家

(中石油第二建設公司 甘肅 蘭州 730060)

自密實混凝土材料的工程應用

郭世家

(中石油第二建設公司 甘肅 蘭州 730060)

自密實混凝土是以水泥為基料，以粗細骨料，膨脹劑等為基礎發(fā)展起來的一種新型混凝土，自密實混凝土的出現(xiàn)解決了大量的工程難題，因此被廣泛應用于工程領域。本文通過對自密實混凝土性能的介紹，列舉出自密實混凝土材料的工程應用，主要介紹了自密實混凝土在建筑，橋梁，礦山工程中的應用，希望通過本文，為自密實混凝土的發(fā)展提供良好的方向。

自密實混凝土；性能；工程應用

前言

近年來，高性能混凝土的出現(xiàn)為混凝土材料技術的發(fā)展提供了良好方向，自密實混凝土就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。自密實混凝土簡化了施工工序，降低了作業(yè)強度，節(jié)約了成本，實現(xiàn)了混凝土澆筑的自動化，改善了作業(yè)環(huán)境，提高了混凝土施工的速度和質(zhì)量，為加固改造工程帶來新的希望。

1 自密實混凝土簡介

自密實混凝土（簡稱SCC），又叫自流平混凝土，是在低水膠比情況下還能保持較高流動性和力學性能的混凝土，它本身不容易產(chǎn)生沁水、離析現(xiàn)象，還可以不經(jīng)振搗而充滿模板并包裹住鋼筋。自密實混凝土的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)混凝土施工中過震、漏震現(xiàn)象，有效的保證了預埋件、鋼筋等不因震動而移位，甚至可以省去震動這一環(huán)節(jié)。

自密實混凝土是將復合型外加劑、優(yōu)質(zhì)摻和料、粗細骨料進行精心的配合比設計得到的，它能保證混凝土具有高流動性和塑性粘度，使混凝土拌合物屈服應力減小但卻不會離析、泌水，在施工中還能夠通過自重作用填滿整個空間并均勻密實。這種混凝土在難以澆筑和振搗的部位優(yōu)勢尤為明顯，不但可以彌補蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷，還可以節(jié)約成本和工期，凈化施工環(huán)境，具有很好的社會經(jīng)濟效益。

2 自密實混凝土的性能

2.1 材料性能

自密實混凝土和普通混凝土一樣，是由粗骨料和細骨料組成，現(xiàn)場經(jīng)過加水拌和后養(yǎng)護而成的，其中基料主要是指水泥、細骨料、摻和料和外加劑。

對自密實混凝土的材料組成要進行質(zhì)量檢驗，其中石子粒徑為5-16mm，含泥量不得大于0.8%，壓碎值為8.3%，水泥要采用質(zhì)量驗收合格且未過期的水泥，水泥的各項物理性質(zhì)指標必須合格，比如抗壓強度，抗拉強度，凝結時間和比表面積，沙子必須采用中砂，其中沙子的容重、比重、磨損率、破碎率和孔隙率等要符合要求，沙子的耐酸耐堿性和化學穩(wěn)定性符合要求。

2.2 施工性能

自密實混凝土能夠自重成型，無需振搗，這是自密實混凝土工作中最具特色的一點，也是最值得發(fā)揮的優(yōu)點。混凝土自密實主要有三個方面的內(nèi)容，即填充能力，穿越能力和穩(wěn)定性。在實際的工程應用中，一定要找到流動時間和粗骨料的關系，坍落度和粗骨料的關系，加水量和塌落度的關系,否則很難滿足配合比要求，正常情況下，坍落度隨著加水量的增加而增加，流動時間隨著加水量的增加而增加，因此，在施工中，一定要嚴格控制加水量來滿足施工性能。

2.3 配合比設計

自密實混凝土的配合比和普通混凝土不同，其外加劑和含水量都會影響其自密實程度，而其力學性能還未見諸于文獻，因此，要想利用好自密實混凝土，必須研究自密實混凝土的配合比。自密實混凝土配合比和粗細骨料含量，含水量有關，根據(jù)立方體抗壓試驗得出結論：對于自密實混凝土來說，混凝土試塊側面的麻面和小氣泡是影響其強度的主要原因，混凝土試塊在破壞時，未加粗骨料的試塊雖然在破壞形態(tài)上與普通混凝土相同，但粗骨料強度偏低會直接影響自密實混凝土的強度，同時含水量的越多，越容易出現(xiàn)分層。

3 自密實混凝土的工程應用

自密實混凝土已經(jīng)在大量的工程中得以應用，建筑，礦山，橋梁，隧道，大壩，邊坡都有自密實混凝土的影子，本文鑒于篇幅所限，就其在建筑，礦山和橋梁中的應用進行分析。

3.1 建筑工程中的應用

南京某高校綜合樓高17層，由于使用功能變化，一樓大廳空間已不能滿足需要，要將原來的一個樓梯和柱子進行變化，拆除原來的樓梯和托梁拔柱，原來的一根梁則需要將其跨度變?yōu)?8.2m，因此而導致整個建筑內(nèi)力重新分配，原來的柱和梁承載能力出現(xiàn)變化，需要采用擴大截面法進行加固，但考慮到擴大后的截面柱和梁箍筋較密，用普通混凝土會帶來很大困難，因此采用自密實混凝土，經(jīng)過治理后，監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，經(jīng)體內(nèi)外無粘結預應力張拉加固后的梁和柱均發(fā)生了較小變形，基本都在可控范圍內(nèi)，自密實混凝土形成的梁和柱的強度和剛度能夠滿足需要。

3.2 礦山工程中的應用

煤礦井下支護技術是處理煤礦頂板來壓的主要方法，傳統(tǒng)的方法一般采用的是工字鋼、U型鋼技術，這種方法浪費鋼材，不能滿足我國低碳、減排，節(jié)能的需要，而鋼管混凝土支護技術則是當前井下支護的一個新方向，但鋼管混凝土技術必然會面臨一個問題，就是鋼管內(nèi)部混凝土的密實問題，如果不能處理好這個問題，就很難保證鋼管混凝土支護技術的發(fā)展和應用。

煤礦地下巷道空間有限，不能像地面一樣進行振搗和支模，加上井下運輸不方便，各種振搗設備很難運輸?shù)轿?，如果混凝土凝固后強度不夠，就很難控制巷道圍巖變形，勢必會給井下施工環(huán)境造成災難。自密實混凝土的出現(xiàn)及時解決了這個問題，鋼管混凝土支架支護后，在鋼管混凝土中泵入自密實混凝土，不需振搗即可填滿鋼管空間，無論是鋼管接頭部位還是其他受力部位，都能夠有效填滿，這就保證了鋼管和混凝土之間的協(xié)同作用，保證了鋼管和混凝土之間不會出現(xiàn)空隙，從而保證了鋼管混凝土的強度，不但節(jié)約了鋼材，還提高鋼管本身的強度。

3.3 橋梁工程中的應用

某橋梁由于橋面改造，新增工作荷載300KN，增加活荷載30KN，部分橋梁需要加孔補強，混凝土強度必須提高一個等級，為了保證新舊混凝土能夠有效結合，特鑿毛老橋面，擬采用微膨脹混凝土，利用膨脹劑將混凝土自密實。新增的混凝土配合比為基料：石子：水=4:6:2.5:1.3，經(jīng)加工后，橋梁的強度可以滿足要求，新舊混凝土的粘接強度符合要求。

結論

自密實混凝土具有普通混凝土所不具備的一些優(yōu)點，比如節(jié)約成本，簡化施工程序等，這些優(yōu)點讓其在工程領域內(nèi)得以廣泛應用，但自密實混凝土的應用還處于初級階段，在配合比，質(zhì)量控制，質(zhì)量檢驗方面還有很大不足，在實際應用中還需要進一步完善。本文通過自密實混凝土的性能分析，列舉了其在建筑，礦山，橋梁中的應用，我們相信，隨著自密實混凝土研究的進一步深入，自密實混凝土未來的應用領域?qū)⒏訌V泛，自密實混凝土未來一定會朝著更加廣闊的方向發(fā)展。

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1007-6344（2016）03-0260-01

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