自密實高性能混凝土在建筑結構方面的研究與應用分析

摘 ? ?要：在混凝土中，自密實混凝土屬于高性能混凝土中較為優(yōu)良的品種。與當下一般混凝土比較，自密實混凝土的流動性、粘結性、填充性等要更加良好。能夠通過自身重力填充，而不需要人工操作，并且填充密實度也非常好。同時，自密實高性能混凝土的力學性能和持久性也非常良好。在加快工程進度、提高建筑物性能和持久度上具有明顯的優(yōu)勢。因此，本文對自密實高性能混凝土在建筑結構方面的研究與應用進行了分析。

關鍵詞：自密實;高性能;混凝土;建筑結構;研究與應用

1 ?引言

自密實混凝土，指混凝土拌合物不需要用振搗棒振搗僅依靠本身的自重即能包裏鋼筋、填塞模板，并且能保持均勻性和不離析，獲得混凝土最佳的性能和達到充分密實，屬于高性能混凝土的一種。自密實混凝土最主要的性能是能夠在本身的自重下不用進行器具振搗，自動流平、自動密實，尤其對澆筑困難的部位，如配筋密集部位、結構異形部位等，可防止因振搗困難而造成的空洞、麻面、蜂窩等混凝土常見質量缺陷。

2 ?自密實高性能混凝土概述

自密實混凝土在進行配合的時候需要注意一下幾點：（1）水泥。除了大體積大方量的自密實混凝土拌和，應選用熱度是低熱或中熱的硅酸鹽水泥外，自密實性能混凝土的拌和可用各種熱度水泥，水泥品種的選擇由混凝土的強度、耐久性等指標的要求決定。（2）礦物摻合料。礦物摻合料是自密實性能的混凝土無法替代的重要組成部分。細礦渣和粉煤灰為最常用的礦物摻合料。細礦渣材料用來保持和改善自密實性能混凝土的各項工作指標與性能，有利于提高自密實性能混凝土結構的耐久性指標。粉煤灰材料作為一種工業(yè)用廢料，價格便宜，摻入粉煤灰不僅能替代部分的水泥，節(jié)省，還可以減少干縮，降低初期時的水化熱，改良新拌合的混凝土和易性，提高后期強度。（3）骨料。選用時需考慮骨料的級配、尺小、品種等以及粗骨料最大粒徑的選擇，當選用碎石時應為 20mm，當選用卵石時應為 25mm，自密實性能的混凝土砂率較大，應選用級配性能優(yōu)良的細砂或中砂，細度模數(shù)應控制在2.6～3.2。（4）外加劑。自密實性能的混凝土，它的高穩(wěn)定性、高流動度、高填充能力以及高間隙通過性都必須加入混凝土外加劑來實現(xiàn)。對混凝土外加劑的要求：與混凝土中水泥的相容性好，減水性能效果好，具備保塑、緩凝等性能。推薦采用外加劑減水率效果達 20% 以上的高性能減水劑，聚羧酸減水劑性能效果最佳，聚羧酸減水劑具備優(yōu)良流動性、超強聚黏性、巨大的減水效果以及高度的免振搗自密實性。同時增強砼的黏度，提高砼的抗離析的能力，還需要摻入增強黏性的外加劑。（5）配合比設計。由于自密實性能混凝土的自身特點，比如混凝土水灰比例較低、膠凝材料的高摻量、砂的較高砂率、摻入高性能減水劑等，使原來的普通混凝土的配合比設計方法和原則已不再適合自密實性能混凝土的試配，混凝土配合比計算所涉及的因素很多，至今沒能形成統(tǒng)一的設計方法和原則。日前普遍的做法是研究人員借鑒已有工程經(jīng)驗，在各自試驗基礎上，通過混凝土的性能測試和混凝土的試配結果，最終確定配比比例，在配比的設計上，很多專家都進行了深入的研究與探討[1]。

3 ?自密實高性能混凝土的優(yōu)點

自密實高性能混凝土具有較高的流動性、較好的粘結性以及可觀的填充性。在重力作用下不需要人工進行操作即可自動填充，且填充后產(chǎn)物密實。另外，這種自密實高性能混凝土還具有很好的力學性能和持久性。在縮短建筑工期、控制總質量、提高建筑物性能和持久度上具有明顯的優(yōu)勢，且在施工過程中能夠減小噪音，保護環(huán)境，是一種環(huán)境友好型材料。

3.1 ?較高的流動性

自密實高性能混凝土能夠較好的向四周流動，不在短時間內(nèi)凝結，減小了材料的浪費，在最大程度上實現(xiàn)了資源節(jié)約，保護環(huán)境。

3.2 ?較好的粘結性

自密實高性能混凝土粘結力強，結合穩(wěn)定。在建筑工程中應用時能夠節(jié)省時間，縮短工期，且保證質量。

3.3 ?可觀的填充性

在建筑工程中通常要求材料要有好的填充性，才能將其他材料很好的結合在一起。自密實高性能混凝土能夠很好地解決這一問題，達到工程要求。

4 ?混凝土的主要性能研究

對于所研究的自密實高性能混凝土而言，其工作性能是最主要的性能。正式因為它的工作性能優(yōu)越才足以解決很多工程上的難題，在本文中主要從流動性、填充性和緊密型三個方面來對自密實高性能混凝土在建筑結構中的應用進行分析。

4.1 ?流動性在建筑結構中的應用

對于流動性而言通常用坍落度來進行表征，但基本只適合用于初步對流動性性能進行控制。此外，材料的擴展度、流空時間、流動長度和中邊比也是衡量其的直觀方法或者是因素。流動性太好則容易導致在施工時混凝土的凝結時間延長，從而延長工期，也不利于相關的管理，流動性較差則容易導致凝結加快，材料易在一塊堆積，不利于工程的開展?？傊鲃有砸诤线m的范圍內(nèi)，否則都會對工程的順利開展產(chǎn)生影響。同理對于擴展度、流空時間、流動長度和中邊比也是一樣的，不能只一味追求某個性能超出常規(guī)范圍很多，這樣容易使材料的性能發(fā)生變化。只有保持在一定范圍內(nèi)才能更好地發(fā)展材料性能，將混凝土在建筑結構中的應用發(fā)揮到最佳狀態(tài)。

4.2 ?填充性在建筑結構中的應用

在進行填充性測試時，U 型儀是比較有效的測試方式。此種方式可以直觀地觀察到材料的填充性能好壞，可以初步地做一個較為準確的判斷。

4.3 ?緊密性在建筑結構中的應用

在現(xiàn)實施工中，材料的緊密性很容易影響到施工質量的好壞。若緊密性不夠則產(chǎn)品質量達不到質檢要求，也不能順利交工，所以緊密性能是建筑結構中的一項重要內(nèi)容。通常進行緊密性測試的方式有流變性能測試儀和離析測試，對于流變性能測試儀主要是測試流變速度，而對于離析測試主要是測試離析性，以此判斷材料的抗離析能。原則上來說，材料的抗離析性能越好，則材料性質越好。

5 ?混凝土的其他性能研究

除了上述的幾個主要性能研究外，還有一些其他性能會對混凝土在建筑結構設計中產(chǎn)生較重要的影響。比如 ：抗壓強度、硬化時間、抗拉強度、收縮性、耐久性能等。這些性質都會對自密實高性能混凝土性能產(chǎn)生影響，所以在研究中不能忽視這些性質的研究，同樣需要對其進行深入探討，以提高材料的性能，加快自密實高性能混凝土在國內(nèi)的應用。

6 ?自密實高性能混凝土的應用

在施工性能方面來說，自密實高性能混凝土具有突出的優(yōu)勢，在下一步的計劃中，將工作重點轉移到與生產(chǎn)實踐相結合，這期間還需要對材料的各項性能進行研究，解決目前生產(chǎn)和理論研究中還存在的問題。在今后的發(fā)展中，自密實高性能混凝土一定是有著廣闊前景的，作為“綠色能源材料”它被很多研究人員看好，因此要加強這方面的研究[2]。

7 ?結束語

與常規(guī)混凝土相比較，自密實性能的混凝土在使用中減小了作業(yè)人員的工作強度，減少了機具設備投入，提高了工程施工質量，并能夠提高混凝土構件耐久性，減小混凝土結構的修繕費用，延長結構的工作壽命，是一種有前景的高性能混凝土，應在工程施工中推廣使用。

參考文獻：

[1] 黃飛.現(xiàn)澆筑混凝土道橋技術要點的應用[J].交通世界，2018（36）：96～97.

[2] 翟曉亮，王翰哲，王春生.高性能鋼管混凝土拱橋設計[J].中外公路，2017（S2）：170～174.

作者簡介：

陳志江（1976—）男，漢，貴州，本科，工程師（建筑工程，中級），研究方問：工程施工管理。