C40自密实混凝土应用

1自密实混凝土工作特性

自密实混凝土的一个显著特性是具有更高的流动性，在不振捣的情况下可以自流平而充满模板，并且能够保持不离析、不泌水，成型后质量均匀，不会产生普通混凝土由于振捣不充分而造成的蜂窝、麻面和内部空洞的质量缺陷。20世纪80年代，日本学者首先提出自密实混凝土的概念，并在今后的时间得到及其迅速的发展，我国也有部分工程使用。它是通过外加剂、胶凝材料和粗细骨料的选择和配合比的设计，使混凝土拌合物屈服剪切应力减小且又具有足够的塑性粘度，粗细骨料能够悬浮于水泥浆体中不离析、不泌水，在不用或基本不用振捣的情况下，能够充分填充模板和钢筋空隙，形成密室、均匀的混凝土结构。

2 自密实混凝土配合比设计

按照《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000）和中国土木工程学会标准CCES 02-2004《自密实混凝土设计与施工指南》进行，目的使寻找混凝土的流动性、稳定性以及通过钢筋间隙的能力的最佳配合比，以期达到混凝土的高流动性和高稳定性之间的平衡。

2.1 设计要求

混凝土强度等级C40，塌落度240-260mm，扩展大于600mm，水灰比不大于0.50；粗骨料最大粒径不大于20mm;水泥宜采用P.O42.5 2.2 试验原材料

水泥：北京兴发水泥有限公司生产P.O42.5，28d实测抗压强度51.2Mpa。

细骨料：滦平潮白河中砂，细度模数2.6，Ⅱ区砂，h含泥1.7%，表观密度2.61g/cm3。

粗骨料：密云尾矿废石，粒径5-20mm,表面密度2.65g/cm3,压碎指标10.8%，针片状含量6.7%，含泥量0.5%。

外加剂：JF-9混凝土泵送剂，掺量2.0-2.2%，混凝土终凝时间20小时，减水率20-25%。

粉煤灰：天津军电粉煤灰，实测技术性能指标见表1

矿渣粉：唐山建龙S95级矿粉,实测技术性能指标见表2

2.3 试验方法

混凝土拌和按照《混凝土试验规程》“混凝土拌合物室内拌和

方法”进行。混凝土拌合物的性能测试采用塌落度（扩散度）试验、压力泌水试验和自流填充箱试验，分别对混凝土的流动能力、扩展能力、抗离析能力、通过钢筋间隙的能力以及混凝土自密实填充能力进行测试。自流填充箱结构示意图如图1所示，内置Φ16净距25mm

的钢筋隔栏，打

开阀门混凝土依

靠自重通过钢筋

间隙填充整个模

板空间。

2.4基础配合比

参考国内外有关自密实混凝土的学术论文，确定自密实混凝土试验的基础配合比，依照上述试验方法进行流动性、压力泌水、通过钢筋间隙的能力以及自密实填充能力试验。基础配合比见表3。

2.5试验结果

准确称量各种原材料后，采取强制式搅拌机搅拌90s,然后进行上述性能试验，通过三次试验实测结果见表4。

为了进一步检验自密实混凝土自密实填充能力，我们制作试块石进行三种不同制作方法：A、放在振动台上震动20S;B、在试模外稍加敲打；C、不做任何扰动，只将表面抹平。同时进行标准养护，分别进行7d、28d抗压试验，结果见如表5。

由如上试验结果可以看出：该基础配合比基本满足自密实混凝土设计性能要求，无泌水离析现象，能够顺利通过钢筋隔栅填充自制填充箱，拆模后混凝土表面光洁，试块试验后破碎观察混凝土内部密实均匀，无分层现象。从表5试验结果看出，未经振捣混凝土试块的强度与经

过振捣的混凝土试块强度基本相当，混凝土不经过振捣可以达到混凝土的免振自密实要求。

3自密实混凝土工程应用与质量控制

3.1工程实例

大唐经济技术研究院工程专家科研楼地上四层，地下二层，一层多功能大厅大跨度横梁长18m,截面1.5m×0.55m,绝大部分钢筋间距约25mm,中间梁柱交界处间距不足20mm,设计要求C40，根据结构钢筋分布情况，经过分析讨论后认为，为保证工程结构质量和外观质量决定采用C40自密实混凝土。

3.2混凝土生产质量控制

自密实混凝土生产过程中严格质量控制，保证混凝土质量满足工程技术要求，主要通过以下两方面进行控制。

3.2.1原材料的质量控制

原材料质量的不均匀，必然会引起混凝土质量的波动，因此在生产过程中应优选分仓存放，按照规范要求进行定期检验。水泥、外加剂、掺合料是影响混凝土质量的主要材料，适用前必须进行严格检验。砂石骨料粒径大小、级配很大程度的影响混凝土的流动性、自密实性，因此应优选级配好、颗粒圆润、含泥量小的骨料分仓管理。在生产过程中，质量检测人员应不定时对原材料进行抽检，确保混凝土生产原料的稳定性。

3.2.2混凝土生产浇筑过程中的质量控制

生产过程中应对混凝土配合比进行及时调整。要及时测定骨料

的含水率、含石率，对出场混凝土安排专人检测混凝土塌落度、扩展度，如不能满足出厂要求及时进行调整，并且对运输、浇筑过程进行监控，了解混凝土运输过程中塌落度的损失及现场浇筑情况，避免出现混凝土塌落度损失、混凝土离析等质量问题，并及时反馈到厂内进行及时调整。现场人员应及时与施工技术人员进行技术交底，及时解决混凝土浇筑、养护过程中出现的问题。

3.3混凝土施工工艺的质量控制

（1）由于自密实混凝土要求混凝土拌合物具有较大的流动性，亦即较大的塌落度和扩展度，所以，混凝土入模前必须进行混凝土塌落度和扩展度的测定，以确保塌落度240-260mm，扩展度大于600mm.，并且密切关注浇筑过程中有没有离析、泌水现象，发现问题及时进行现场调整或返回厂内调整。

（2）混凝土浇筑时应采取适宜的浇筑方法，限制卸料高度，防止分离，保证混凝土供应的及时连续。针对结构复杂区域必须进行模板外侧进行辅助振捣，局部振捣棒能够伸入区域局部补振，以使混凝土的更加密实。

（3）混凝土浇筑后必须在一定时间内进行及时养护，保持必要的温、湿度，保证水泥水化正常进行，同时自密实混凝土胶结材用量大、砂率大，混凝土收缩大，及时养护能够减少混凝土裂缝的产生。

4结果评定

混凝土浇筑的同时从输送泵出口随机抽取混凝土拌合物试样进行混凝土塌落度及扩展度测定并制作试块，试块制作方式模拟实际施工