自密实高性能混凝土的特点及应用技术

王敏

[摘要]本文针对自密实混凝土的性能、配合比确定、原材料的选择及自密实混凝土施工，并探讨自密实混凝土在工程中的应用。

[关键词]自密实混凝土;配合比;施工;工程应用

1引言

自密实混凝土具有高流动性、均匀性和良好稳定性的特点，在浇筑过程中不需要外力进行振捣，依靠其自身的重力能均匀的填充到模板各处，并能包裹钢筋，属于高性能混凝土的一种。

自密实混凝土的优点：

（1）可用于难以浇筑振捣或无法浇筑的部位。

（2）增加了结构设计的广度和美感。在浇筑的过程中不需要振捣，可以浇筑成各种形状复杂、壁薄和钢筋密集的结构。

（3）大幅度降低工人的劳动强度，节约人工。

（4）降低施工过程中产生的噪音，改善工作环境。

（5）有效提高浇筑速度，加快施工工期进展，促进施工进度与过程的管理。

因此，自密实混凝土可以在一些特殊工程、特殊条件下发挥着普通混凝土不可替代的作用。

一、自密实混凝土配合比的确定

1.1配合比規定

（1）自密实混凝土配合比设计宜采用绝对体积法自密实混凝土水胶比宜小于0.42，胶凝材料用量宜控制在450kg/m3～550kg/m3。

（2）自密实混凝土由于其流动性高，粘聚性、保水性好，水泥浆体丰富，拌制用水量大，为了降低胶凝材料的用量和保证混凝土有足够的强度，在混凝土制配过程中掺用高效的减水剂，以降低用水量和水泥用量，获得较低的水灰比。

（3）钢管自密实混凝土配合比设计时，应采取减少收缩的措施。

1.2原材料的选择

1.2.1水泥

水泥品种宜优先选择普通硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥配制的自密实混凝土，其拌合物的和易性优于其他品种水泥，且均匀性好，混凝土凝结硬化时间较短，外观质量好，利于拆模等优点。

1.2.2矿物掺合料

自密实混凝土的浆体总量较大，单独使用水泥会使混凝土早期水化热增大，产生温度裂缝和收缩裂缝，不利于混凝土的体积安定性。掺入适量的活性掺合料，可以减少上述问题，还可以提高混凝土的耐久性，改善混凝土的工作性能。主要的矿物掺合料有粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等。

1.2.3细骨料

细骨料宜优选级配Ⅱ区的中砂，天然砂的含泥量应不大于3.0%，泥块含量不大于1.0%，。当使用人工砂时人工砂的亚甲蓝MB值应小于1.4，石粉含量不大于7%。

1.2.4粗骨料

粗骨料宜优选连续级配或2个及以上的单粒经级配搭配使用，最大公称直径不宜大于20mm。

1.2.5外加剂

外加剂宜优选选择高性能外加剂和高效减水剂。减水率应在25%以上。由于自密实混凝土骨料粒径较小，砂率高，胶凝材料用量大，自密实混凝土收缩大，可掺入少量膨胀剂，进而减少混凝土干裂。

1.2.6水

拌合用水应符合现行标准要求相关规定，宜优选采用洁净的自来水。

1.3自密实配合比的设计

自密实混凝土配合比应根据所使用结构的特点、施工工艺要求以及环境因素进而对自密实混凝土的技术要求进行设计，在综合考虑混凝土自密实性能、强度、耐久性以及其他必要的性能要求基础上，提出初始配合比，经实验室试配调整得出满足工作性要求的基准配合比，并进一步经强度、耐久性复核得到生产配合比。

二、自密实混凝土的施工方法

1、一般要求

自密实混凝土具有高流动、抗离析、自填充密实的性能，在施工中不需要振捣就能自动流平填充密实，对于浇筑结构复杂、配筋密集的构件为防止在浇筑过程中有气泡裹入不易排出而产生空洞或缝隙，在实际施工过程中会加以轻微的振捣，或在模板外侧进行辅助敲击就能使混凝土的质量有所提高。

2、自密实混凝土扩展度

自密实混凝土坍落扩展度反映了拌合物的粘性与塑性粘度相关;扩展度应控制在550±50mm，坍落扩展后，粗骨料应不偏于扩展混凝土的中心部位，浆体和游离水不偏于扩展混凝土的四周。施工中自密实混凝土的扩展度不宜过大，能有效流动填充结构内的空间即可。

3、施工工艺流程

浇筑前，应根据结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置情况以及混凝土拌合物的强度，选用适当机具与浇筑方法。

4、浇筑准备

4.1.1浇筑之前要检查模板及其立柱、钢筋以及保护层厚度、预埋件等的位置、尺寸，确认全部符合要求，并经验收合格后，方可进行浇筑。

4.1.2自密实混凝土性能、构件形状、配筋状况，以及试验结果和施工实际确定自密实混凝土的浇筑速度。

4.2浇筑

自密实混凝土在泵送和浇筑过程中应保持连续性，减少分层，保持混凝土的流动性。

对于浇筑柱、墙模板内的混凝土时，倾落高度应控制在5m以下，当施工过程中不能满足规定要求时，应使用串筒、溜管、溜槽等装置进行辅助。

混凝土浇筑后，在静停过程中会因气泡溢出导致混凝土出现沉降，应在浇筑混凝土时适当提高所要求的设计标高，也可在混凝土初凝前补充浇筑至规定的设计标高。

三、自密实混凝土质量控制

1、过程控制

（1）进行结构混凝土浇筑前，应将管内异物、积水清除干净。管内混凝土浇筑应在钢构件安装完毕并验收合格后进行。

（2）每次浇灌混凝土前应先浇灌一层厚度为10～20cm的与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆，以免自由下落的混凝土粗骨料产生弹跳现象。

（3）钢管内的混凝土浇灌工作，宜连续进行，当必须间歇时，间歇时间不应超过混凝土的初凝时间。

（4）在高温条件下施工时，混凝土入模的温度不宜高于35℃，冬期施工时，混凝土入模温度不宜低于5℃，浇筑完毕后应立即采取保温保湿措施。

（5）大体积自密实混凝土入模温度宜控制在5～30℃，混凝土入模温度基础上的温度上升值不宜大于50℃，混凝土的里表温差不宜大于25℃，大体积自密实混凝土每天的降温速率不宜大于2℃。

2、自密实混凝土的养护

自密实混凝土浇筑完成以后，应及时加以覆盖，防止水份散失，并在混凝土达到终凝后立即进行洒水养护，养护时间不的少于14天，以防止混凝土出现干缩裂缝，冬季浇筑混凝土，初凝后应及时覆盖保温材料进行养护。拆模后，应在混凝土表面铺薄膜布或养生液等进行养护，当采用塑料薄膜布养护时，其外表面全部应覆盖包裹严密，并应保证塑料布内有凝结水。当采用养生液养护时，应按产品使用要求，均匀喷刷在混凝土外表面，不得漏喷。在已浇筑的混凝土强度未达到1.2Mpa，不得在混凝土面上踩踏或进行其他工序施工。

3、自密實混凝土的质量检验

自密实混凝土除检验氯离子碱含量等普通混凝土拌合物的检测指标外，还应对自密实性进行检验。自密实混凝土的自密实性包括坍落度扩展值和T50扩展时间，及其他自密实性能指标及检验频率应符合现行标准规范要求。自密实混凝土应进行抗压强度试验，其试件留置方法及组数应符合现行标准规范要求。

四、自密实混凝土的应用

自密实混凝土适用于：

1）结构比较复杂、配筋密集、薄壁、钢管混凝土等工程结构;

2）浇筑体量大、浇筑深度、高度大的工程结构;

3）工期紧张、受环境噪声限制、施工空间小或使用普通混凝土无法施工的特殊工程结构。

因此，在隧道工程、水工大坝、铁路设施、地下结构等基础项目的建设以及高层、超高层建筑的不断建设，自密实混凝土将作为一种新型的高性能混凝土材料被广泛的应用在工程项目的建设中。

五、结束语

自密实混凝土有良好的工作性能、力学性能和耐久性能在特殊混凝土工程中得到广泛应用。自密实混凝土生产应从原材料选择、配合比设计入手，根据工程实际情况，重视混凝土施工过程中的质量控制，才能保证混凝土的施工质量。

参考文献：

（1）JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》

（2）郭程皓 浅谈自密实混凝土的特点及应用科技信息2010年第19期

（3）赵筠.自密实混凝土的研究和应用。混凝土，2003（6）