自密實混凝土在橋梁工程中的應用

陳晚香

中鐵工程設計咨詢集團有限公司（100055）

0 概述

自密實混凝土（“Self–Compacting Concrete”簡稱SCC）是指新拌制的混凝土具有高流動性、好的粘聚性、不離析、不沁水，并且能夠在不經過振搗或者少振搗情況下自行留平并自行流動通過鋼筋充滿模具的混凝土。高速公路橋梁工程中的梁大都為變截面的T型梁結構，這些結構截面通常比較復雜，T型梁下部尺寸較小且配筋密集。若混凝土的振搗不夠均勻密實，則會造成混凝土不密實，降低混凝土的強度和耐久性。自密實混凝土由于其良好的力學性能和和易性在我國橋梁領域得到廣泛的應用。

1 自密實混凝土的特點

從配合比方面來說，自密實混凝土與普通混凝土有很大的不同。自密實混凝土的配合比具有低水膠比，粉體量大，粗骨料少等特點。自密實混凝土中粉體材料和細骨料較多，這對于抑制混凝土的收縮和混凝土的彈性模量是不利的，因此現階段自密實混凝土大都摻加了大量的摻合料來代替水泥，如粉煤灰。自密實混凝土具有很高的流動性，因此必須摻入高效的減水劑，同時粗骨料的粒形、最大粒徑和細骨料的細度模數等也會對自密實性產生很大的影響。從施工方面來說，自密實混凝土對于混凝土的攪拌、澆筑與施工管理也提出了一定的要求,甚至部分要求要比普通的混凝土的要求高很多。

2 自密實混凝土的優點

自密實混凝土具有很多優點∶1）自密實混凝土能保證混凝土具有良好的均勻性和密實性。2）當遇到難以澆筑甚至于無法澆筑的結構，能夠解決傳統混凝土在施工中的漏振、過振及鋼筋密集難以振搗等問題。3）改善混凝土表面質地，避免出現表面氣泡或者蜂窩麻面。逼真呈現模板表面的紋理或者造型。4）節省了勞動力和振搗設備，降低工人勞動量和能耗。5）采用大量工業廢料作為摻合料，有利于環境和可持續發展。

3 自密實混凝土在橋梁中應用

水下混凝土由于其獨特的施工環境，要求混凝土應該具有足夠的粘聚性，流動性，強度和耐久性。水下混凝土施工時不便使用振動器，這就要求混凝土能自動流平，自動密實且質量均勻，并經一定距離沉落后不產生離析現象，其設計強度的目標必須要考慮其耐久性。

3.1 橋梁自密實混凝土設計原則

在橋梁自密實混凝土設計過程中需要考慮以下幾個原則∶1）水膠比。根據強度等級的要求、選用與之相符的水泥品種及強度等級，保證設計強度及施工的和易性的要求，水膠比的設計原則是宜小不宜大。2）單位用水量。在滿足和易性要求的前提下應該盡量減少用水量。調整砂率、摻外加劑及活性摻合料等手段來減小用水量。3）單位水泥用量。混凝土在水下施工的時候會出現少量水泥漿流失。從強度、抗滲性及耐久性等方面來說，應將水下混凝土單位水泥用量提高。4）含砂率。在滿足和易性要求的前提下，宜用單位用水量來確定砂率，一般為40%～50%。

3.2 某大橋自密實混凝土原材料選擇及配合比設計

為保證該大橋混凝土的質量，經過反復優化選用高流動、自流平、緩凝型的自密實混凝土。

3.2.1 原材料的選用

1）水泥選用華新P.O2.5,細度2.1%，3 d抗壓強度為26 MPa，抗壓強度為51 MPa。2）粉煤灰采用南京華能電廠Ⅱ級灰。3）粗骨料采用鎮江船山石灰巖,顆粒級配 5～25 mm。4）水∶長江水。5）外加劑∶瑞迪高新技術公司的NVC自流平外加劑。

3.2.2 配合比設計

以粉煤灰為主要摻合料，改善膠凝材料的顆粒級配，提高新拌混凝土的變形性能，提高其抗離析和保水性。采用NVC自流平外加劑來降低水膠比，提高拌合物的流動性使得混凝土具有很好的密實性和抗收縮性。經過多次優化，確定出施工的配合比。自密實混凝土設計標號C30，配合比見表1。

表1 自密實混凝土配合比及部分性能

4 結論

對水下混凝土必須具備的特點及施工要求進行了分析，對某橋梁的自密實混凝土配合比進行了設計。混凝土拆模后表面平整、光滑，沒有蜂窩和麻面，這表明該配合比下自密實混凝土的施工的質量達到了設計的要求。

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