自密實混凝土的綜合效益分析

方 成 陳 誠

(1.寧波圣華水泥制品有限公司，浙江寧波 315124; 2.寧波市誠業混凝土有限公司，浙江寧波 315111)

0 引言

自密實混凝土是1996年由日本學者岡村甫教授發明，是一種在自重作用下無需振搗，自行填充模板空間，形成自密實結構，并兼有良好的力學性能和耐久性能的高性能混凝土。自1998年在日本召開了首屆自密實混凝土國際會議，自密實混凝土在日本及歐美等發達國家就得到了廣泛的應用，其使用量已占到混凝土總產量的30%左右[1]。中國土木工程學會于2004年出版了CCES 02-2004自密實混凝土設計與施工指南，中南大學、湖南大學等單位在2005年與2009年召開了兩屆自密實混凝土國際會議，圍繞自密實混凝土的原材料、制備工藝、物理力學特性、結構性能、施工及應用等幾大主題開展了討論，建設部也在《關于進一步做好建筑業10項新技術推廣應用的通知》中，將自密實混凝土技術列為重點推廣的對象。

1 自密實混凝土的特性及應用

自密實混凝土在制備過程中大量采用各類礦物摻合料，通過與高效減水劑雙摻，使混凝土拌合物具有良好的工作性，能夠有效包裹集料，從而達到自流動和自密實的效果，其配合比宜采用超量取代法進行計算與調整[2]。根據理論分析及大量試驗結果的總結，自密實混凝土的配合比具有高砂率、低水膠比、高礦物摻合料摻量的特點，其主要參數通常如下所示:水膠比(W/B)宜為0.28～0.40，膠結材料漿體體積宜為35%～45%，砂率宜為45%～50%，減水劑應采用減水率20%以上的高效減水劑，摻量不超過減水劑的飽和點，礦物摻合料按其品質和作用效應的不同，有各自不同的摻量范圍，如采用Ⅰ級粉煤灰，其摻量宜為15%～30%，如采用磨細礦渣，其摻量宜為30%～50%。與水膠比相同的普通混凝土相比，自密實混凝土的抗壓強度與抗拉略高[3]。通常認為由于自密實混凝土中粉煤灰、磨細礦渣等粉體材料用量較大，砂率較高，從而導致其彈性模量有所降低，但是研究表明，當強度等級相同時，自密實混凝土的彈性模量并不比普通混凝土低[4]。中國國家體育館是2008年第29屆奧林匹克運動會三大主場館之一，工程占地面積20.4 hm2，總建筑面積約25.8萬m2，采用的異型鋼管高大且排布雜亂，內部還密布著鋼筋網格，其縱向排列著32根鋼筋，橫向每10 cm一排密集的箍筋，若采用普通混凝土澆筑，施工將異常困難，許多部位無法實施振搗作業，無法保證施工質量。經多種方案對比，最終決定采用高流態自密實混凝土，通過高壓頂升、從鋼管底部注入混凝土，由底向上頂升逐步填充。實際施工過程中，現場混凝土坍落度穩定，擴展度在550 mm～630 mm范圍，澆筑過程順利，不僅提高工效一倍多，而且混凝土整體外觀質量良好，保證了工程的順利進行[6]。

2 自密實混凝土效益分析

與傳統混凝土比較，采用自密實混凝施工的經濟效益有以下幾個方面:

1)節省了機械能源消耗;2)節約了勞動力;3)加快了施工進度;4)在特殊條件下可解決現澆混凝土施工難題，大幅提升構件和結構的可靠度，減少或避免缺陷修補和維護的費用[5]。

此外，自密實混凝土無需振搗，不僅簡化了施工工藝，而且減少了施工期的噪聲污染，有利于居住環境的改善。同時，自密實混凝土中大量使用粉煤灰、礦渣等礦物摻合料，不但實現了固體廢棄物的資源化處理，而且節約了水泥用量，從而減少了水泥生產中的有害氣體(如 CO2，SO2，NOX等)的排放，有利于環境保護。

3 結語

由上述自密實混凝土的技術經濟分析可知，自密實混凝土技術不僅適應了當代超大規模、復雜化混凝土工程施工的要求，而且為混凝土走向綠色化、高性能化提供了技術保障，是混凝土工業的一次革命。我國已出臺了相關技術規范，為指導自密實混凝土的應用提供了技術支持。

[1] 周瑞林，賈向英，劉京紅，等.自密實混凝土的應用與研究進展[J].基建優化，2006，27(2):105-107.

[2] 劉數華，王曉燕.自密實混凝土綜述[J].建筑技術開發，2004(20):118-120.

[3] Persson B.A comparison between mechanical proper ties of selfcompacting concrete and the corresponding properties of normal concrete[J].Cement and Concrete Research，2001(31):193-198.

[4] 劉小潔，余志武.自密實混凝土的研究與應用綜述[J].鐵道科學與工程學報，2006，3(2):6-10.

[5] 潘志宏，余志武.自密實混凝土經濟性分析及成本優化方法[J].混凝土，2007(10):109-112.

[6] 安同富，劉建江，楊 郡.自密實混凝土在國家體育館工程中的研究及應用[J].混凝土，2008(7):83-86.