浅谈自密实混凝土施工技术

浅谈自密实混凝土施工技术

摘要：介绍了自密实混凝土的定义、特点、施工过程中的控制要点及所存在的问题，对自密实混凝土的合理施工起到一定的参考作用。

1 引言

混凝土作为最大宗的建筑材料，正面临着新的挑战，如工作性、生产效率、安全性要求和耐久性等方面的问题。当前，混凝土在施工过程中主要靠振捣的方式达到密实的效果以满足强度和耐久性的要求，由于施工环境或条件的限制，很容易造成振捣不足或者过振，从而影响了混凝土的性能，进而影响到建筑物最终的可靠性。众所周知，混凝土的工作性及施工振捣程度对工程的质量起到决定性的作用，如何提高混凝土工作性和施工质量就变得尤为重要。自密实混凝土应运而生，在二十世纪八十年代后期，由日本的学者首先提出，并进行了大量的实验、研究，因其良好的流变性、粘聚性、匀质性和稳定性解决了混凝土施工中存在的许多问题。

2 自密实混凝土的定义及特点

自密实混凝土（Self - Consolidating Concrete 简称SCC）是指在自身重力的作用下，能够流动、密实，即使存在较密的钢筋网也能够完全填充模板，并能同时获得良好的均质性，而且不需要附加振动的混凝土。自密实混凝土属高流动性混凝土，也称作自流平混凝土、自填充混凝土、免振捣混凝土等，属于高性能混凝土的范畴。自密实混凝土与普通混凝土相比具有以下特点：

(1) 具有卓越的流动性和自填充性能，即使在没有振捣的情况下，也能够在自身重力作用下通过钢筋密集、结构截面比较复杂的工程部位，填充密实，且不离析、不泌水，从而能够增加结构设计的自由度。避免了在施工过程中漏振、过振等因素以及配筋密集、结构形式复杂等不利因素的影响，具有较高均质度，提高了混凝土工程的可靠性，降低工程综合成本。

(2) 无需振捣，消除了因振捣而带来的噪音污染，改善了施工环境，可实现24小时连续作业，有利于结构的提前完工；降低劳动强度、节省劳动力和电力能源、避免了振捣对模板产生的磨损，从而具有一定的经济效益。

(3) 自密实混凝土表面不会出现气泡或蜂窝麻面，从而减少和避免了混凝土表面的缺陷以及修补工作，在不需要进行表面修补处理的情况下，也能够较好呈现模板表面的纹理或造型。

(4) 能大量利用矿渣、粉煤灰等工业废料作为掺合料，使得资源得到更有效的利用。

3 自密实混凝土施工工艺

3.1 自密实混凝土的制备

自密实混凝土原材料选择比普通振捣混凝土更为细致严格，其最显著的特点是必须掺用高效减水剂和矿物掺合料。利用高效减水剂的分散作用，减少拌合物水泥浆体的絮状结构，释放内部自由水，在混凝土用水量不变的条件下，改善混凝土拌合物流变特性，减水剂的减水率应在25%以上。矿物掺合料可采用各种母岩的磨细石粉、磨细矿渣、粉煤灰、硅灰等，不同矿物掺合料复合使用应具有超叠加效应。通常采用高效减水剂与优质矿物掺合料双掺技术。减水剂的掺量以及与水泥、矿物掺合料的相容性应经试验确定。自密实混凝土的骨料应选用质地坚硬、洁净、密实，粗骨料针片含量少，并需要控制骨料的最大粒径，提高混凝土在钢筋间隙通过能力和抗离析性能，并保证所用集料具有良好的级配。

由于自密实混凝土含有大量超细粉掺合料，拌和物的粘性较大，应优先使用强制式搅拌机，搅拌时间要适当延长，使拌和物搅拌均匀。投料顺序一般为先用水泥、适当的掺合料、砂、水与高效减水剂配制出具有良好流动性的砂浆，然后加入粗集料，充分搅拌，根据拌合物流动情况适当调整高效减水剂用量，若不能满足要求则需调整配合比。搅拌完成后应对拌合物的工作性进行检验，必要时可采用模型及配筋模型试验等方法测评拌合物的抗分离性、流动性、填充性和间隙通过能力，选择满足相应规定的配合比。

3.2 自密实混凝土的浇筑

自密实混凝土中含有少许增塑剂，通过搅拌运输车的搅拌混合会导致附加的液化效果，产生“存储效应”，可能导致混凝土离析，因此在装入混凝土前应仔细检查搅拌车，确保无明水。自密实混凝土的运送及卸料时间应控制在2 h以内，以保证自密实混凝土的高流动性。

水含量对自密实混凝土影响较大，少量残余的水都可能导致其离析，因此在浇筑之前，要检查模板里是否存有残余水。混凝土的输送方式应尽量选用泵送，为减少截留空气，尽可能从模板底部浇注混凝土，以防止或减少混凝土表面缺陷。采取分层浇筑，在浇筑完第一层后，应确保下层混凝土未达到初凝前进行第二次浇筑。如遇到配筋过密的构件，由于自密实混凝土的粘聚性较大，为保证能够完全密实，可采用平板振捣器辅助振捣或在模板外侧敲击的方式来增加混凝土的流动性和密实度。当浇筑至设计高度后可停止浇筑20 min，检查混凝土标高，若标高略低，再进行复筑，以保证达到设计要求。

值得注意的是浇筑自密实混凝土需要考虑其对模板产生的侧压力。与普通混凝土相比，自密实混凝土屈服值很低，在浇筑过程中几乎没有支撑自重的能力，随着浇筑高度的增长，其对模版的侧压力呈线性增加，这就要求模板及支护体系具有较高的刚度和强度。

3.3 自密实混凝土的养护

自密实混凝土浇筑完毕后，应及时加以覆盖，梁面采用无纺布进行覆盖，柱面采用双层塑料布包裹，防止水分散失，并在终凝后立即洒水养护，养护时间不得少于7 d，以防止混凝土出现干缩裂缝。冬季浇筑混凝土，在其初凝后，应及时用塑料薄膜覆盖，防止水分蒸发，并在塑料薄膜上覆盖保温材料使混凝土表面与内部温差小于25℃，在混凝土达到规定强度后拆除模版，并应在混凝土表面涂刷养护剂进行养护。

4 应用中存在的问题

4.1 早期开裂

自密实混凝土水胶比较低，并掺入较多具有相当活性的矿物细掺合料，使得混凝土早期收缩较大，尤其是早期的自收缩，使混凝土内部结构受到损伤而产生微裂缝。

4.2 配合比设计方法

自密实混凝土是由水泥、水、粗细骨料、外加剂和掺合料组成的多相分散体系，并掺加一定量的外加剂改善新拌混凝土的性能，选用何种外加剂、加入多少量才能合理解决粘聚力与流动阻力，大坍落度与泌水、分层、离析等问题，需做一定量实验才能确定。由于国内对自密实混凝土开发较晚，配合比计算中涉及的因素较多，至今也没有成熟统一的设计规范，现阶段研制出来的自密实混凝土具有许多优点，但是在配制和应用方面仍存在许多不足。

4.3 物理力学性能和耐久性能

自密实混凝土的高流动性与其强度之间相互影响，若要盲目提高流动性，必然会引起强度下降，同时自密实混凝土中往往掺入大量高效减水剂，对混凝土物理性能和耐久性的影响，其影响机理目前还不是十分清晰。

5 结论

自密实混凝土能够广泛适用于大多混凝土结构和施工条件，具有振动密实混凝土所不具备的优点，有非常广阔的应用前景。配制自密实混凝土首先应从配制原理入手，优选适宜的原材料，进行混凝土试配工作，当确定出合适的配合比后，应密切关注生产、运输、浇筑和养护过程，确保自密实混凝土的工作性能和硬化后的力学性能及耐久性能，从而满足工程要求。但其性能受原材料选择、配合比设计、工作性评价以及施工工艺等各个方面的影响，在对自密实混凝土的研究和应用中，应加强自密实混凝土生产与施工的规范化，从而确保工程质量。

参考文献：

[1] 刘数华. 自密实混凝土综述[J]. 建筑技术开发, 2004(7): 118-120.