自密實(shí)高性能混凝土的特點(diǎn)及應(yīng)用技術(shù)

王敏

[摘要]本文針對(duì)自密實(shí)混凝土的性能、配合比確定、原材料的選擇及自密實(shí)混凝土施工，并探討自密實(shí)混凝土在工程中的應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]自密實(shí)混凝土;配合比;施工;工程應(yīng)用

1引言

自密實(shí)混凝土具有高流動(dòng)性、均勻性和良好穩(wěn)定性的特點(diǎn)，在澆筑過(guò)程中不需要外力進(jìn)行振搗，依靠其自身的重力能均勻的填充到模板各處，并能包裹鋼筋，屬于高性能混凝土的一種。

自密實(shí)混凝土的優(yōu)點(diǎn)：

（1）可用于難以澆筑振搗或無(wú)法澆筑的部位。

（2）增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的廣度和美感。在澆筑的過(guò)程中不需要振搗，可以澆筑成各種形狀復(fù)雜、壁薄和鋼筋密集的結(jié)構(gòu)。

（3）大幅度降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人工。

（4）降低施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪音，改善工作環(huán)境。

（5）有效提高澆筑速度，加快施工工期進(jìn)展，促進(jìn)施工進(jìn)度與過(guò)程的管理。

因此，自密實(shí)混凝土可以在一些特殊工程、特殊條件下發(fā)揮著普通混凝土不可替代的作用。

一、自密實(shí)混凝土配合比的確定

1.1配合比規(guī)定

（1）自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)宜采用絕對(duì)體積法自密實(shí)混凝土水膠比宜小于0.42，膠凝材料用量宜控制在450kg/m3～550kg/m3。

（2）自密實(shí)混凝土由于其流動(dòng)性高，粘聚性、保水性好，水泥漿體豐富，拌制用水量大，為了降低膠凝材料的用量和保證混凝土有足夠的強(qiáng)度，在混凝土制配過(guò)程中摻用高效的減水劑，以降低用水量和水泥用量，獲得較低的水灰比。

（3）鋼管自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取減少收縮的措施。

1.2原材料的選擇

1.2.1水泥

水泥品種宜優(yōu)先選擇普通硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥配制的自密實(shí)混凝土，其拌合物的和易性?xún)?yōu)于其他品種水泥，且均勻性好，混凝土凝結(jié)硬化時(shí)間較短，外觀質(zhì)量好，利于拆模等優(yōu)點(diǎn)。

1.2.2礦物摻合料

自密實(shí)混凝土的漿體總量較大，單獨(dú)使用水泥會(huì)使混凝土早期水化熱增大，產(chǎn)生溫度裂縫和收縮裂縫，不利于混凝土的體積安定性。摻入適量的活性摻合料，可以減少上述問(wèn)題，還可以提高混凝土的耐久性，改善混凝土的工作性能。主要的礦物摻合料有粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、硅灰等。

1.2.3細(xì)骨料

細(xì)骨料宜優(yōu)選級(jí)配Ⅱ區(qū)的中砂，天然砂的含泥量應(yīng)不大于3.0%，泥塊含量不大于1.0%，。當(dāng)使用人工砂時(shí)人工砂的亞甲藍(lán)MB值應(yīng)小于1.4，石粉含量不大于7%。

1.2.4粗骨料

粗骨料宜優(yōu)選連續(xù)級(jí)配或2個(gè)及以上的單粒經(jīng)級(jí)配搭配使用，最大公稱(chēng)直徑不宜大于20mm。

1.2.5外加劑

外加劑宜優(yōu)選選擇高性能外加劑和高效減水劑。減水率應(yīng)在25%以上。由于自密實(shí)混凝土骨料粒徑較小，砂率高，膠凝材料用量大，自密實(shí)混凝土收縮大，可摻入少量膨脹劑，進(jìn)而減少混凝土干裂。

1.2.6水

拌合用水應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求相關(guān)規(guī)定，宜優(yōu)選采用潔凈的自來(lái)水。

1.3自密實(shí)配合比的設(shè)計(jì)

自密實(shí)混凝土配合比應(yīng)根據(jù)所使用結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、施工工藝要求以及環(huán)境因素進(jìn)而對(duì)自密實(shí)混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，在綜合考慮混凝土自密實(shí)性能、強(qiáng)度、耐久性以及其他必要的性能要求基礎(chǔ)上，提出初始配合比，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試配調(diào)整得出滿(mǎn)足工作性要求的基準(zhǔn)配合比，并進(jìn)一步經(jīng)強(qiáng)度、耐久性復(fù)核得到生產(chǎn)配合比。

二、自密實(shí)混凝土的施工方法

1、一般要求

自密實(shí)混凝土具有高流動(dòng)、抗離析、自填充密實(shí)的性能，在施工中不需要振搗就能自動(dòng)流平填充密實(shí)，對(duì)于澆筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、配筋密集的構(gòu)件為防止在澆筑過(guò)程中有氣泡裹入不易排出而產(chǎn)生空洞或縫隙，在實(shí)際施工過(guò)程中會(huì)加以輕微的振搗，或在模板外側(cè)進(jìn)行輔助敲擊就能使混凝土的質(zhì)量有所提高。

2、自密實(shí)混凝土擴(kuò)展度

自密實(shí)混凝土坍落擴(kuò)展度反映了拌合物的粘性與塑性粘度相關(guān);擴(kuò)展度應(yīng)控制在550±50mm，坍落擴(kuò)展后，粗骨料應(yīng)不偏于擴(kuò)展混凝土的中心部位，漿體和游離水不偏于擴(kuò)展混凝土的四周。施工中自密實(shí)混凝土的擴(kuò)展度不宜過(guò)大，能有效流動(dòng)填充結(jié)構(gòu)內(nèi)的空間即可。

3、施工工藝流程

澆筑前，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的澆筑區(qū)域、構(gòu)件類(lèi)別、鋼筋配置情況以及混凝土拌合物的強(qiáng)度，選用適當(dāng)機(jī)具與澆筑方法。

4、澆筑準(zhǔn)備

4.1.1澆筑之前要檢查模板及其立柱、鋼筋以及保護(hù)層厚度、預(yù)埋件等的位置、尺寸，確認(rèn)全部符合要求，并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行澆筑。

4.1.2自密實(shí)混凝土性能、構(gòu)件形狀、配筋狀況，以及試驗(yàn)結(jié)果和施工實(shí)際確定自密實(shí)混凝土的澆筑速度。

4.2澆筑

自密實(shí)混凝土在泵送和澆筑過(guò)程中應(yīng)保持連續(xù)性，減少分層，保持混凝土的流動(dòng)性。

對(duì)于澆筑柱、墻模板內(nèi)的混凝土?xí)r，傾落高度應(yīng)控制在5m以下，當(dāng)施工過(guò)程中不能滿(mǎn)足規(guī)定要求時(shí)，應(yīng)使用串筒、溜管、溜槽等裝置進(jìn)行輔助。

混凝土澆筑后，在靜停過(guò)程中會(huì)因氣泡溢出導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)沉降，應(yīng)在澆筑混凝土?xí)r適當(dāng)提高所要求的設(shè)計(jì)標(biāo)高，也可在混凝土初凝前補(bǔ)充澆筑至規(guī)定的設(shè)計(jì)標(biāo)高。

三、自密實(shí)混凝土質(zhì)量控制

1、過(guò)程控制

（1）進(jìn)行結(jié)構(gòu)混凝土澆筑前，應(yīng)將管內(nèi)異物、積水清除干凈。管內(nèi)混凝土澆筑應(yīng)在鋼構(gòu)件安裝完畢并驗(yàn)收合格后進(jìn)行。

（2）每次澆灌混凝土前應(yīng)先澆灌一層厚度為10～20cm的與混凝土內(nèi)砂漿成分相同的水泥砂漿，以免自由下落的混凝土粗骨料產(chǎn)生彈跳現(xiàn)象。

（3）鋼管內(nèi)的混凝土澆灌工作，宜連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)必須間歇時(shí)，間歇時(shí)間不應(yīng)超過(guò)混凝土的初凝時(shí)間。

（4）在高溫條件下施工時(shí)，混凝土入模的溫度不宜高于35℃，冬期施工時(shí)，混凝土入模溫度不宜低于5℃，澆筑完畢后應(yīng)立即采取保溫保濕措施。

（5）大體積自密實(shí)混凝土入模溫度宜控制在5～30℃，混凝土入模溫度基礎(chǔ)上的溫度上升值不宜大于50℃，混凝土的里表溫差不宜大于25℃，大體積自密實(shí)混凝土每天的降溫速率不宜大于2℃。

2、自密實(shí)混凝土的養(yǎng)護(hù)

自密實(shí)混凝土澆筑完成以后，應(yīng)及時(shí)加以覆蓋，防止水份散失，并在混凝土達(dá)到終凝后立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不的少于14天，以防止混凝土出現(xiàn)干縮裂縫，冬季澆筑混凝土，初凝后應(yīng)及時(shí)覆蓋保溫材料進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。拆模后，應(yīng)在混凝土表面鋪薄膜布或養(yǎng)生液等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，當(dāng)采用塑料薄膜布養(yǎng)護(hù)時(shí)，其外表面全部應(yīng)覆蓋包裹嚴(yán)密，并應(yīng)保證塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。當(dāng)采用養(yǎng)生液養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)按產(chǎn)品使用要求，均勻噴刷在混凝土外表面，不得漏噴。在已澆筑的混凝土強(qiáng)度未達(dá)到1.2Mpa，不得在混凝土面上踩踏或進(jìn)行其他工序施工。

3、自密實(shí)混凝土的質(zhì)量檢驗(yàn)

自密實(shí)混凝土除檢驗(yàn)氯離子堿含量等普通混凝土拌合物的檢測(cè)指標(biāo)外，還應(yīng)對(duì)自密實(shí)性進(jìn)行檢驗(yàn)。自密實(shí)混凝土的自密實(shí)性包括坍落度擴(kuò)展值和T50擴(kuò)展時(shí)間，及其他自密實(shí)性能指標(biāo)及檢驗(yàn)頻率應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。自密實(shí)混凝土應(yīng)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，其試件留置方法及組數(shù)應(yīng)符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。

四、自密實(shí)混凝土的應(yīng)用

自密實(shí)混凝土適用于：

1）結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、配筋密集、薄壁、鋼管混凝土等工程結(jié)構(gòu);

2）澆筑體量大、澆筑深度、高度大的工程結(jié)構(gòu);

3）工期緊張、受環(huán)境噪聲限制、施工空間小或使用普通混凝土無(wú)法施工的特殊工程結(jié)構(gòu)。

因此，在隧道工程、水工大壩、鐵路設(shè)施、地下結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)項(xiàng)目的建設(shè)以及高層、超高層建筑的不斷建設(shè)，自密實(shí)混凝土將作為一種新型的高性能混凝土材料被廣泛的應(yīng)用在工程項(xiàng)目的建設(shè)中。

五、結(jié)束語(yǔ)

自密實(shí)混凝土有良好的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能在特殊混凝土工程中得到廣泛應(yīng)用。自密實(shí)混凝土生產(chǎn)應(yīng)從原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)入手，根據(jù)工程實(shí)際情況，重視混凝土施工過(guò)程中的質(zhì)量控制，才能保證混凝土的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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