關于自密實混凝土施工技術現狀及展望分析

摘要：自密實混凝土是一種在自霞作用下無需振搗即能密實成型的高性能混凝土，它具有高流動性、高填充性、高抗離析性和較高的體積穩定性的優點，同時為混凝土走向綠色化提供了技術保障，是混凝土工藝的一次革命。本文簡要說明了自密實混凝土的定義，概述了自密實混凝土的發展歷程以及當前國內外的研究現狀，著重介紹了當前較為成熟的自密實混凝土配制技術和主要性能，并對其未來的發展給出了建議。

關鍵詞：自密實混凝土；性能分析；施工技術；發展現狀；未來趨勢

一、自密實混凝土的性能分析

近年來混凝土工程不斷向規模化、復雜化、高層化方向發展，鋼筋混凝土體內配筋越來越復雜稠密，澆筑難度很大，振搗困難，導致工程質量難以保證；對于已有建筑、橋梁的加固工程等，更是難以用普通混凝土進行正常施工；同時城市建筑施工因混凝土振搗引起的噪音污染問題也亟待解決。在此工程背景下，自密實混凝土以其獨特的優點脫穎而出。自密實混凝土是基于混凝土的施工性能來分類和命名的，這是一種流動性大、不用振搗即可自行密實的混凝土，其某些性能類似于大流動性混凝土和泵送混凝土， 但又不完全相同。與普通混凝土相比，自密實混凝土具有以下性能特點：（1）在新拌階段，不需人工額外振搗密實，依靠自重充模、密實；（2）早齡期階段，避免了原始缺陷的產生；（3）硬化后，具有足夠的抗外部環境侵蝕的能力。自密實混凝土一方面要求在不增加水泥用量和用水量的前提下具有大流動性混凝土的施工性能，便于澆筑成型時免于振搗，另一方面又要求得到泵送混凝土的質量， 保證澆筑時不離析，硬化后不開裂，而且耐久性要好，所以它是一種新型的混凝土材料。

二、自密實混凝土施工技術特點分析

1.高效減水劑是自密實混凝土產生的前提

自密實混凝土隨著高效減水劑的發展而產生的，減水劑對其性能有決定響。減水劑的作用相當于振搗棒，均勻分散水泥顆粒于水形成漿體，骨料通過漿體浮力和粘聚力懸浮于水泥漿中。《自密實混凝土應用技術規程》（CECS203：2006）[3]中規定，宜選用聚羧酸系高效減水劑，當需要提高混凝土拌和物粘聚性時，自密實混凝土中可摻入增粘劑。

2.自密實混凝土對水泥的要求

水泥強度等級根據混凝土的試配強度等級選擇，同時考慮與減水劑相容性問題，通常自密實混凝土比普通混凝土水泥用量多、水泥強度等級高。《自密實混凝土應用技術規程》中規定，使用礦物摻合料的自密實混凝土，宜選用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。

3.自密實混凝土對骨料的要求

自密實混凝土對骨料有較高的要求，《自密實混凝土應用技術規程》規定，粗骨料宜采用連續級配或2個單粒徑級配的石子，最大粒徑不宜大于20mm；石子的含泥量≤1.0%、泥塊含量≤0.5%、針片狀顆粒含量≤8%；石子孔隙率<40%。

4.超細礦物摻合料是配制自密實混凝土的必要條件

超細礦物摻合料是自密實混凝土配制不可缺少的條件，它們可以提高拌合物的流動性、減少水泥用量和水化熱，并通過二次火山灰效應參與水化進程，提高混凝土后期強度。常用的超細礦物摻合料有粉煤灰、礦粉和硅粉，礦物摻合料的細度和吸水量是重要的參數，一般認為直徑小于0.125mm的細礦物摻合料對自密實混凝土更有利，并且要求0.063mm孔徑篩的通過率大于70%。

三、自密實混凝土的研究發展現狀分析

1.自密實混凝土的發展概況

在水泥混凝土技術發展的初期，采用干硬性混凝土建造大體積的建筑物，用人工搗實方法使混凝土密實。當采用鋼筋混凝土以后，由于構件斷面小、鋼筋密，當時又缺乏搗實機械，所以就采用塑性、易成型的混凝土，這樣的混凝土強度和耐久性都不夠穩定。后來，隨著振動搗實機械的使用，干硬性混凝土得到了很大的發展，這比手工振搗的塑性混凝土能節約水泥，提高強度和耐久性，但施工時能耗大、工效低，不能適應建設工程迅速發展的需要。因此，隨著外加劑的興起，干硬性混凝土在現澆混凝土工程中的應用日益減少，采用外加劑的塑性混凝土重新得到了普遍推廣。

2.國內外研究應用現狀

近年來，歐美等一些國家都大力發展推廣使用自密實混凝土技術。到2004年日本自密實混凝土總使用量已超過250萬m3，并且在混凝土制品中的應用有逐年增加之勢。目前，日本正在致力于將自密實混凝土從高性能混凝土發展成普通混凝土。其中較典型的工程應用是跨度為1990m的明石海峽大橋，由于采用自密實混凝土施工，工期由2.5年縮短為2年，縮短工期20%。同時，歐美各國也在大力推廣自密實混凝土的應用。美國西雅圖雙聯廣場是迄今為止自密實混凝土應用中強度最高的。目前， 自密實混凝土已廣泛應用于各類工業民用建筑、道路、橋梁、隧道及水下工程、預制構件中， 特別是在一些截面尺寸小的薄壁結構、密集配筋結構等工程施工中顯示出明顯的優越性。在一些復雜結構中， 加固建筑， 以及大體積復雜結構中都有應用。尤其是最近一些國家標志性建筑比如國家大劇院，國家體育場， 新北京南站都大量使用了自密實混凝土。

四、未來自密實混凝土技術優勢分析

1.配合比設計方法

自密實混凝土配合比設計方法，尚缺乏對不同設計、施工要求以及使用不同外加劑情況的綜合考慮，并應在設計中將經濟性考慮進去，從而做到配合比的優化設計。

2.外加劑選用

自密實混凝土所用的外加劑缺乏相關的標準，給使用單位的選用帶來了較大的困難。

3.早期收縮開裂及脆性的問題

由于在低水膠比并摻入較多的具有相當活性的礦物細摻合料的混凝土中會產生自干燥，從而引起混凝土的自收縮，使混凝土內部結構受到損傷，而產生微裂縫。目前的研究主要集中于考察自收縮率的影響因素及其程度上，而在自收縮的收縮機理、計算公式及檢測方法上尚需進一步研究。

4.物理力學性能和耐久性能的的認識

自密實混凝土的施工性能已得到了比較充分的研究，但是在摻人大量的高效減水劑后，自密實混凝土的物理力學性能和耐久性能是否發生變化及其變化規律，目前還不是十分了解。

5.經濟性問題

自密實混凝土的材料成本要略高于普通混凝土，這也成為應用自密實混凝土的主要障礙。但是它具有普通混凝土無法比擬的優良性能，應將它與環境保護、生態保護和可持續發展結合起來綜合考察其經濟指標，盡快推動自密實混凝土在我國的廣泛應用。

參考文獻

[1]趙筠.自密實混凝土的研究和應用[J].混凝土.2003年（6）

[2]齊永順、揚玉紅.自密實混凝土的研究現狀分析及展望[J].混凝土.2007年（1）

[3]紀建林、胡競賢、王毅.自密實混凝土性能及其在三峽三期工程中的應用[J].西北水電，2005年（4）