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摘要:自密实混凝土主要是用水泥作为基料,然后以粗细骨料以及膨胀剂等为基础而形成的一种新型的混凝土,自密实混凝土由于它的特殊性,解决了很多工程上的难题,所以被广泛应用于工程施工中。本文通过对自密实混凝土的性能进行阐述,例举了自密实混凝土在工程中的应用实例,希望能够对自密实混凝土在工程中的应用提供一些参考价值。
关键词:自密实混凝土;性能;工程应用
1自密实混凝土简介
自密实混凝土又称自流平混凝土,它在低水胶比的情况下依然能够保持较高的流动性的混凝土,自密实混凝土本身是不容易产生沁水和离析等情况的,并且它不需要进行振捣就能充满整个模板并包裹住钢筋。自密实混凝土并不像传统的混凝土那样会出现过震以及漏振的情况,这不仅保证了预埋件和钢筋不会因为捣振而出现位移,还省去了震动这一施工环节。自密实混凝土是由复合型外加剂、粗细骨料以及优质的掺合料等进行配比而得到的,对浇筑和捣振的比较难实现的部位进行使用的优势比较明显,不仅可以避免出现蜂窝以及麻面等质量问题,还可以节约施工的成本与工期,提高施工的环境,具有非常高的社会经济效益。
2自密实混凝土的性能
2.1材料性能
自密实混凝土与普通的混凝土所使用的材料是一样的,是由粗骨料和细骨料组成,现场经过加水拌和后养护而成的,其中基料主要包括水泥、细骨料外加剂以及掺合料等组成的。在制作自密实混凝土的时候,要对混凝土的材料进行质量检验,包括石子的粒径应该保持在5到16毫米之间,含泥量要小于0.8%,压碎值要在8.3%左右,使用的水泥要保证在保质期内,并且水泥的各项指标例如抗压强度、抗拉强度、凝结的时间以及比表面积等,都要符合相关的要求,沙子要选用中砂,并且沙子的比重、容重以及孔隙率等都要符合相关的标准,沙子的耐酸性、耐碱性等一些化学稳定性要符合相关的规定。
2.2施工性能
自密实混凝土具有一个非常独特的性能,就是在施工的过程中,不需要进行捣振就能够自重成型,施工单位在进行混凝土施工的时候必须用好这一特性。自密实混凝土主要有三个性能,填充能力、穿越能力以及稳定性。施工单位在进行施工的时候,一定要找到流动时间与粗骨料之间的关系,坍落度与粗骨料之间的关系以及加水量与坍落度之间的关系,要不然的话很难实现配合比的要求。一般而言,坍落度会随着加水量的减少而减少,流动时间会随着加水量的减少而减少,所以,在施工过程中对水量一定要严格的控制,这样才能满足施工的要求。
2.3配合比设计
自密实混凝土与普通混凝土的配比有所不同,外加剂与含水量都会对自密实的程度产生影响。所以,只有研究好自密实混凝土的配比关系,才能够利用好自密实混凝土。自密实混凝土配合比和粗细骨料含量,含水量有关,依据立方体的抗压试验得出:在自密实混凝土中,影响其强度的主要因素是混凝土试块侧面的麻面与小气泡,在对混凝土进行破坏时发现,没有加粗骨料的试块虽然在破坏的形态上和普通的混凝土并无二样,但是粗骨料的强度如果偏低的话,就会对自密实混凝土的强度产生影响,并且如果含水量越多的话,就越容易出现分层的现象。
3自密实混凝土的工程应用
3.1某公路大桥工程概况
某公路大桥是国家重点工程,悬索桥主跨1490m,目前居国内第一,世界第三。其北锚碇建成后承受6.8万吨的主缆拉力,是全桥的控制工程。北锚碇为钢筋混凝土结构,采用矩形地连墙基础,平均尺寸69m×50m,深48m。该工程规模巨大,为国内最大,世界罕见。北锚碇基础结构从下往上依次为底板、填芯结构和顶板,填芯结构施工时需在底板上浇筑内衬墙和内隔墙,以两道支撑之间的高度作为一次支模的高度浇筑混凝土,由于基坑支撑系统的阻挡,内衬墙混凝土浇筑时顶面无法振捣。为保证混凝土的施工质量,采用自密实混凝土。
3.2自密实混凝土配合比
3.2.1混凝土原材料
第一,混凝土所需要的水泥是湖北华新水泥厂生产的,堡垒牌P·S32.5级水泥;第二,粉煤灰是南京华能电厂II级灰;第三,砂是中粗的,由湖北巴河产;第四,石是镇江船山石灰岩,颗粒级配5mm~25mm;第五,水是长江水;第六,外加剂是由南京瑞迪高新技术公司产的NVC自流平外加剂。
3.2.2配合比优化设计和模拟试验
采用粉煤灰为主要掺合料,改善胶凝材料的颗粒级配,利用其颗粒形貌效应来提高新拌混凝土的变形性能,提高抗离析及保水性能,同时提高混凝土耐久性。选用NVC自流平外加剂来降低水胶比,提高流动性,降低新拌混凝土的屈服剪应力,使拌合物具有自密实性并具有抵抗离析所需要的粘度,同时,使混凝土具有抗收缩性能。经过多次优化配合比,确定出施工配合比,混凝土设计标号C30,见表1。
现场根据工程具体情况,模拟施工浇筑了两块试验块试验块尺寸分别为3000mm×1100mm×950mm和2560mm×1930mm×900mm,老混凝土上的圆孔为浇筑自密实混凝土的进料口。两个试验块下半部分为后浇自密实混凝土,从实验中可以看出,新老混凝土结合紧密,完全达到自密实的效果,满足了工程要求。
3.3工程应用效果
某公路大桥北锚碇基础内衬墙自密实混凝土施工从2002年开始。北锚碇共使用NVC自流平外加剂80吨,浇筑泵送混凝土2300m3。混凝土拆模后表面平整、光滑,没有蜂窝或麻面,证明自密实混凝土施工质量良好。现场取样结果见表2。NVC自流平外加剂的使用成功地解决了混凝土自流平问题,这次应用也是自流平外加剂在交通工程中第一次被大量应用。
3.4工程结论
在对某公路大桥进行自密实混凝土施工的过程中,得出了以下结论:首先,自密实混凝土属于高性能混凝土的一种,存在两个关键技术:配合比设计和优质的混凝土外加剂。其次,针对某公路大桥北锚碇工程实际,进行了现场配合比优化设计和模拟试块试验研究,试验结果表明,自密实混凝土能够满足设计要求。最后,NVC自流平外加剂成功应用于某公路大桥北锚碇。混凝土拆模后表面平整、光滑,没有蜂窝或麻面,证明自密实混凝土施工质量良好。
结束语
自密实混凝土有很多优点,是普通混凝土无法实现的,例如对施工成本的节约、对施工程序的简化等,这些优点都使得自密实混凝土被广泛运用于工程施工中,但是自密实混凝土技术还处在初期,在进行配比、质量的控制以及质量的检验方面都还存在不足之处,所以在实际的应用中还需进一步的完善。
参考文献
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