自密實高性能混凝土的特點及應用技術

王敏

[摘要]本文針對自密實混凝土的性能、配合比確定、原材料的選擇及自密實混凝土施工，并探討自密實混凝土在工程中的應用。

[關鍵詞]自密實混凝土;配合比;施工;工程應用

1引言

自密實混凝土具有高流動性、均勻性和良好穩定性的特點，在澆筑過程中不需要外力進行振搗，依靠其自身的重力能均勻的填充到模板各處，并能包裹鋼筋，屬于高性能混凝土的一種。

自密實混凝土的優點：

（1）可用于難以澆筑振搗或無法澆筑的部位。

（2）增加了結構設計的廣度和美感。在澆筑的過程中不需要振搗，可以澆筑成各種形狀復雜、壁薄和鋼筋密集的結構。

（3）大幅度降低工人的勞動強度，節約人工。

（4）降低施工過程中產生的噪音，改善工作環境。

（5）有效提高澆筑速度，加快施工工期進展，促進施工進度與過程的管理。

因此，自密實混凝土可以在一些特殊工程、特殊條件下發揮著普通混凝土不可替代的作用。

一、自密實混凝土配合比的確定

1.1配合比規定

（1）自密實混凝土配合比設計宜采用絕對體積法自密實混凝土水膠比宜小于0.42，膠凝材料用量宜控制在450kg/m3～550kg/m3。

（2）自密實混凝土由于其流動性高，粘聚性、保水性好，水泥漿體豐富，拌制用水量大，為了降低膠凝材料的用量和保證混凝土有足夠的強度，在混凝土制配過程中摻用高效的減水劑，以降低用水量和水泥用量，獲得較低的水灰比。

（3）鋼管自密實混凝土配合比設計時，應采取減少收縮的措施。

1.2原材料的選擇

1.2.1水泥

水泥品種宜優先選擇普通硅酸鹽水泥，普通硅酸鹽水泥配制的自密實混凝土，其拌合物的和易性優于其他品種水泥，且均勻性好，混凝土凝結硬化時間較短，外觀質量好，利于拆模等優點。

1.2.2礦物摻合料

自密實混凝土的漿體總量較大，單獨使用水泥會使混凝土早期水化熱增大，產生溫度裂縫和收縮裂縫，不利于混凝土的體積安定性。摻入適量的活性摻合料，可以減少上述問題，還可以提高混凝土的耐久性，改善混凝土的工作性能。主要的礦物摻合料有粉煤灰、粒化高爐礦渣粉、硅灰等。

1.2.3細骨料

細骨料宜優選級配Ⅱ區的中砂，天然砂的含泥量應不大于3.0%，泥塊含量不大于1.0%，。當使用人工砂時人工砂的亞甲藍MB值應小于1.4，石粉含量不大于7%。

1.2.4粗骨料

粗骨料宜優選連續級配或2個及以上的單粒經級配搭配使用，最大公稱直徑不宜大于20mm。

1.2.5外加劑

外加劑宜優選選擇高性能外加劑和高效減水劑。減水率應在25%以上。由于自密實混凝土骨料粒徑較小，砂率高，膠凝材料用量大，自密實混凝土收縮大，可摻入少量膨脹劑，進而減少混凝土干裂。

1.2.6水

拌合用水應符合現行標準要求相關規定，宜優選采用潔凈的自來水。

1.3自密實配合比的設計

自密實混凝土配合比應根據所使用結構的特點、施工工藝要求以及環境因素進而對自密實混凝土的技術要求進行設計，在綜合考慮混凝土自密實性能、強度、耐久性以及其他必要的性能要求基礎上，提出初始配合比，經實驗室試配調整得出滿足工作性要求的基準配合比，并進一步經強度、耐久性復核得到生產配合比。

二、自密實混凝土的施工方法

1、一般要求

自密實混凝土具有高流動、抗離析、自填充密實的性能，在施工中不需要振搗就能自動流平填充密實，對于澆筑結構復雜、配筋密集的構件為防止在澆筑過程中有氣泡裹入不易排出而產生空洞或縫隙，在實際施工過程中會加以輕微的振搗，或在模板外側進行輔助敲擊就能使混凝土的質量有所提高。

2、自密實混凝土擴展度

自密實混凝土坍落擴展度反映了拌合物的粘性與塑性粘度相關;擴展度應控制在550±50mm，坍落擴展后，粗骨料應不偏于擴展混凝土的中心部位，漿體和游離水不偏于擴展混凝土的四周。施工中自密實混凝土的擴展度不宜過大，能有效流動填充結構內的空間即可。

3、施工工藝流程

澆筑前，應根據結構的澆筑區域、構件類別、鋼筋配置情況以及混凝土拌合物的強度，選用適當機具與澆筑方法。

4、澆筑準備

4.1.1澆筑之前要檢查模板及其立柱、鋼筋以及保護層厚度、預埋件等的位置、尺寸，確認全部符合要求，并經驗收合格后，方可進行澆筑。

4.1.2自密實混凝土性能、構件形狀、配筋狀況，以及試驗結果和施工實際確定自密實混凝土的澆筑速度。

4.2澆筑

自密實混凝土在泵送和澆筑過程中應保持連續性，減少分層，保持混凝土的流動性。

對于澆筑柱、墻模板內的混凝土時，傾落高度應控制在5m以下，當施工過程中不能滿足規定要求時，應使用串筒、溜管、溜槽等裝置進行輔助。

混凝土澆筑后，在靜停過程中會因氣泡溢出導致混凝土出現沉降，應在澆筑混凝土時適當提高所要求的設計標高，也可在混凝土初凝前補充澆筑至規定的設計標高。

三、自密實混凝土質量控制

1、過程控制

（1）進行結構混凝土澆筑前，應將管內異物、積水清除干凈。管內混凝土澆筑應在鋼構件安裝完畢并驗收合格后進行。

（2）每次澆灌混凝土前應先澆灌一層厚度為10～20cm的與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿，以免自由下落的混凝土粗骨料產生彈跳現象。

（3）鋼管內的混凝土澆灌工作，宜連續進行，當必須間歇時，間歇時間不應超過混凝土的初凝時間。

（4）在高溫條件下施工時，混凝土入模的溫度不宜高于35℃，冬期施工時，混凝土入模溫度不宜低于5℃，澆筑完畢后應立即采取保溫保濕措施。

（5）大體積自密實混凝土入模溫度宜控制在5～30℃，混凝土入模溫度基礎上的溫度上升值不宜大于50℃，混凝土的里表溫差不宜大于25℃，大體積自密實混凝土每天的降溫速率不宜大于2℃。

2、自密實混凝土的養護

自密實混凝土澆筑完成以后，應及時加以覆蓋，防止水份散失，并在混凝土達到終凝后立即進行灑水養護，養護時間不的少于14天，以防止混凝土出現干縮裂縫，冬季澆筑混凝土，初凝后應及時覆蓋保溫材料進行養護。拆模后，應在混凝土表面鋪薄膜布或養生液等進行養護，當采用塑料薄膜布養護時，其外表面全部應覆蓋包裹嚴密，并應保證塑料布內有凝結水。當采用養生液養護時，應按產品使用要求，均勻噴刷在混凝土外表面，不得漏噴。在已澆筑的混凝土強度未達到1.2Mpa，不得在混凝土面上踩踏或進行其他工序施工。

3、自密實混凝土的質量檢驗

自密實混凝土除檢驗氯離子堿含量等普通混凝土拌合物的檢測指標外，還應對自密實性進行檢驗。自密實混凝土的自密實性包括坍落度擴展值和T50擴展時間，及其他自密實性能指標及檢驗頻率應符合現行標準規范要求。自密實混凝土應進行抗壓強度試驗，其試件留置方法及組數應符合現行標準規范要求。

四、自密實混凝土的應用

自密實混凝土適用于：

1）結構比較復雜、配筋密集、薄壁、鋼管混凝土等工程結構;

2）澆筑體量大、澆筑深度、高度大的工程結構;

3）工期緊張、受環境噪聲限制、施工空間小或使用普通混凝土無法施工的特殊工程結構。

因此，在隧道工程、水工大壩、鐵路設施、地下結構等基礎項目的建設以及高層、超高層建筑的不斷建設，自密實混凝土將作為一種新型的高性能混凝土材料被廣泛的應用在工程項目的建設中。

五、結束語

自密實混凝土有良好的工作性能、力學性能和耐久性能在特殊混凝土工程中得到廣泛應用。自密實混凝土生產應從原材料選擇、配合比設計入手，根據工程實際情況，重視混凝土施工過程中的質量控制，才能保證混凝土的施工質量。

參考文獻：

（1）JGJ/T283-2012《自密實混凝土應用技術規程》

（2）郭程皓 淺談自密實混凝土的特點及應用科技信息2010年第19期

（3）趙筠.自密實混凝土的研究和應用。混凝土，2003（6）