自密實混凝土在疊合管廊中的應用

林碧玲

（廈門智欣建材集團有限公司，福建 廈門 361023）

1 工程概況

廈門馬鑾灣新城集美片區蔡林南路地下綜合管廊工程，總長度為1790m，管廊主體結構總混凝土體積為19956m3。預制構件種類為預制疊合頂板、預制疊合底板、預制疊合外墻、預制疊合內墻。預制段長度為1475m，預制混凝土體積為4037m3。現澆混凝土工藝為輔，由于振搗難故采用自密實泵送混凝土，管廊自密實混凝土的技術難點在于：自密實、無收縮、高填充、高粘結性能（與預制構件）圖紙要求：

（1）混凝土設計抗壓強度為C40、抗滲P8，混凝土限制膨脹率≥-0.020%。

（2）自密實混凝土設計應滿足《自密實混凝土應用技術規程》填充性SF2、間隙通過性PA2、抗離析性離析率SR2≤15%要求。。

（3）配制的自密實混凝土應為無收縮，與預制構件緊結合，混凝土密實良好，無孔洞、缺陷。

2 自密實混凝土配合比設計要求

《自密實混凝土應用技術規程》JGJ/T283-2012、《補償收縮混凝土應用技術規程》JGJ/T178-2009對混凝土配合比設計要求如下：

（1）粗骨料的粒徑不宜大于20mm，單位體積混凝土粗骨料宜為0.28～0.35 m3；砂漿中砂的體積分數ΦS為0.42～0.45。

（2）水膠比＜0.45，膠凝材料用量400～550kg/m3。鋼管自密實混凝土，應采取減少收縮的措施，膨脹劑用量一般為30～50 kg/m3。

（3）單位體積混凝土用水量宜為155～175kg/m3。礦物摻合料摻量為20%～40%，水泥用量不宜大于500 kg/m3；

3 原材料優選及檢驗情況

（1）福建閩福水泥股份有限公司生產的P.O 52.5 水泥，C3A 含量低，水化熱較低，質量穩定，性能檢驗：凝結時間初凝152 min、終凝197 min，28d 抗壓強度57 MPa，SO31.24%,燒失量1.40%,符合《通用硅酸鹽水泥》GB175 指標要求。

（2）石獅鴻山熱電廠生產的F 類II 級粉煤灰，玻璃珠含量多、需水量小，達到減水效果從而能提高混凝土的強度。性能檢驗：細度18.7%，需水量比98%，安定性合格,游離氧化鈣0.20%，燒失量1.80%，符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596 指標要求。

（3）三鋼廠生產的“鋼松”牌S95 級礦粉，性能檢驗：比表面積420 m2/kg，流動度比102%，28d 活性指數99%，符合《用于水泥、砂漿和混凝土中的粒化高爐礦渣粉》GB/T18046 指標要求。

（4）漳州產細度模數為2.8 的中砂（Ⅱ區），氯離子含量0.001%，含泥量0.9%，泥塊含量0.5%；花崗巖反擊破碎石，針片狀含量4.0%、含泥量≤0.4%、泥塊含量0.1%，非堿活性骨料，符合《建筑用砂》GB/T14684、《建筑用石》GB/T14685 指標要求。

（5）科之杰新材料集團生產的Point-S 系列緩凝高性能減水劑，混凝土減水率為28%，28 天收縮率比≤100%，符合《混凝土外加劑》GB8076 指標要求；I型膨脹劑由廈門凱景實業公司供應，物理性能限制膨脹率檢測：水中7 天0.050%，空氣中21 天0.046%，符合《混凝土膨脹劑》GB23439 指標要求。

（6）水：采用飲用水。

4 配合比計算、試拌、調整并優選

（1）當減水劑用量從0.9%遞增至1.4%時，混凝土的流動性迅速增大；超過1.4%后流動性趨于恒定；當摻量為1.6%時，混凝土出現離析現象；故減水劑摻量1.4%為最佳選擇。

（2）通過試配和調整，粉煤灰、礦粉、膨脹劑的摻量占總膠凝材料用量的12%、8%、10%時，滿足自密實混凝土工作性能要求。

（3）當水膠比小于0.35時，混凝土流動性較小，工作性能不滿足要求。當水膠比為0.42時，混凝土有輕微離析現象，最后優選水膠比0.38，配比單方用量：水泥323 Kg、水166 Kg 、S773 Kg 、G5～20為882 Kg、粉煤灰55 Kg、礦粉37 Kg、膨脹劑46 Kg、減水劑6.2 Kg。

混凝土性能檢驗：坍落度250 mm、擴展度680mm、倒排空6s、T500為8.5s、離析率8%、擴展度與J環擴展度差值20mm；抗滲等級為P10MPa，28d標養抗壓強度53.2MPa，混凝土限制膨脹率水中14d為0.028%、轉空氣中28d為0.021%符合設計要求。

5 工程應用

5.1 生產控制

（1）用雙臥軸強制式攪拌機攪拌時間≥60 S，水泥、粉煤灰等摻合料溫度≤60℃、骨料≤30℃、水≤25℃。

（2）骨料含水率檢測、計量允許偏差、出廠檢驗、取樣、運輸嚴格執行GB/T 14902《預拌混凝土》、JGJ/T283《自密實混凝土應用技術規程》相關標準要求。

（二）澆筑、養護及溫度控制措施

（1）進行混凝土的底板澆筑時，澆筑速度不宜過快，以使混凝土從溢流口溢出。

（2）用30*30mm的鐵塊按自密實砼從溢流口溢出的順序進行封堵。

（3）澆筑剪力墻應與澆筑底板第一車砼的時間間隔須控制好，避免預制構件因自密砼自身的應力而產生構件移位，產生位置偏移、變形。一次性澆筑至剪力墻距頂板底板500mm時，應停止澆筑等混凝土沉定穩定后再續澆以防沉降縫產生。

（4）混凝土澆筑完畢后，頂部覆蓋養護，待混凝土硬化后，進行蓄水養護，養護時間不得少于14d，混凝土表面與內部溫差小于250C，防止混凝土收縮裂縫和溫度應力裂縫。

（6）疊合管廊樣板如圖1：

圖1 疊合管廊樣板

（三）自密實混凝土拌合物性能出廠檢驗：坍落度250 mm、擴展度675mm、倒排空6s、T500為9s、離析率9%、擴展度與J環擴展度差值21mm、標養抗壓強度51MPa、混凝土限制膨脹率水中14d為0.026%、轉空氣中28d為0.020%；現場檢驗：坍落度250mm、擴展度665mm、T500為10.5s。

6 應用效果

（1）現場交付28 天標養試件抗壓強度分別53.1MPa、52.1MPa、51.1MPa、52.0MPa、50.0、49.8、48.9MPa、48.6MPa、49.5MPa、52.3MPa 依據《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T 50107 評定合格。

（2）對構件觀察，自密實混凝土與預制構件之間的粘結良好，未發現構件有滲水現象；說明微膨脹自密實混凝土在生產供應過程中填充性、間隙通過性和抗離析性能良好。

（3）混凝土在泵送過程中未出現水泥沉底、堵管等不良現象，可泵性優，符合設計、施工要求。