《高拋免振搗混凝土應用技術規(guī)程》制定中的若干問題探討

張 意，周尚永，陳怡宏，陳 渝，謝唯楊，熊桂芳

（重慶建工住宅建設有限公司，重慶400015）

《高拋免振搗混凝土應用技術規(guī)程》制定中的若干問題探討

張 意，周尚永，陳怡宏，陳 渝，謝唯楊，熊桂芳

（重慶建工住宅建設有限公司，重慶400015）

高拋免振搗混凝土是在自密實混凝土基礎上發(fā)展起來的依靠從高處拋落產生的動能實現流動密實，并不離析、泌水的高性能混凝土。為使高拋免振搗混凝土技術得到廣泛應用，并為規(guī)程應用提供數據支持，該文就高拋免振搗混凝土幾個方面的問題進行了研究。

拋落高度；免振搗；性能指標；檢測；粗細骨料；自密實混凝土；坍落度筒法

0 前言

《高拋免振搗混凝土應用技術規(guī)程》JGJ/T296-2013已于2013年發(fā)布。本文介紹了規(guī)程編制過程中的一些思考及試驗研究，以便廣大工程技術人員能全面了解該規(guī)程，為其實施奠定基礎。

高拋免振搗混凝土被定義為具有高流動性、穩(wěn)定性、抗離析性，利用澆筑時從高處拋落產生的動能來實現流動和密實的混凝土。它是在自密實混凝土的基礎上發(fā)展起來的不需要依靠外界任何技術措施，只靠自身優(yōu)異性能就能夠達到流動、密實的高性能混凝土[1]，同時要求在施工過程中混凝土拌合物不離析，則必需在原材料、配合比以及混凝土各項性能指標方面做更為嚴格的要求，以適應高拋施工工藝。

高拋免振搗混凝土技術進一步完善了我國各種大型、異型等不利澆筑條件下混凝土結構的施工工藝，減輕了工人的勞動強度，加快了施工進度，能有效地控制混凝土質量；避免了過振引起的混凝土中預埋件、捆綁鋼筋、模板等的移位，提高了混凝土耐久性及可施工性，減少了對環(huán)境及人員的不利影響，在混凝土結構工程施工中已具有廣闊的應用前景[2]。但由于之前沒有關于高拋免振搗混凝土的相關技術規(guī)范和標準，因此對高拋免振搗混凝土的進一步的推廣應用存在一定阻力。

1 規(guī)程編制中需要解決的主要問題

1.1 高拋免振搗混凝土用粗、細骨料要求

高拋免振搗混凝土用原材料中粗骨料的粒形對混凝土流動性有很大影響，所以針片狀含量選擇現行行業(yè)標準《普通混凝土用砂、石質量及檢驗方法標準》JGJ52中要求最高的8%。目前細骨料除了使用天然砂外，實際工程中大量使用機制砂以及機制砂與天然砂按不同比例摻配的混合砂，所以需要研究不同細骨料對高拋免振搗混凝土性能的影響。

1.2 高拋免振搗混凝土配合比設計方法

高拋免振搗混凝土對其施工性能要求高，混凝土配合比設計如按目前《普通混凝土配合比設計規(guī)程》或參考《自密實混凝土應用技術規(guī)程》CECS203以及《自密實混凝土設計與施工指南》CCES02進行均不易滿足要求，所以需要提出適用于高拋免振搗混凝土配合比設計的方法。

1.3 混凝土拌合物工作性能指標

高拋免振搗混凝土拌合物性能用什么指標來表征。國內外對自密實混凝土拌合物性能指標進行了大量的研究，有不同的檢測方法，但哪些方法和指標更適合高拋免振搗混凝土，需要進行試驗研究。比較各種指標的優(yōu)劣，確定合理的表征指標。

1.4 高拋免振搗混凝土施工的拋落高度

《混凝土質量控制標準》GB 50164-2011第6.6.8條中規(guī)定：當混凝土自由傾落高度大于3.0m時，宜采用串筒、溜管或振動溜管等輔助設備。為了使高拋混凝土施工能在實際工程中得到更好的應用，同時又避免在施工時任意選擇拋落高而造成混凝土質量不能保證，所以需要對此進行確定。

1.5 高拋免振搗混凝土施工的澆筑布點間距

高拋免振搗混凝土的拌合物流動性與自密實混凝土相比，由于具有高處拋落產生的動能，流動的距離與效果相比更佳。但也不可能無限制的流動，當流動達到一定程度后，勢必會達不到免振搗自密實的效果，所以需要對澆筑布點的間距進行確定。

2 幾個重要問題的探討研究

2.1 高拋免振搗混凝土用粗、細骨料

對比研究不同細度模數的中砂和混合砂分別配置高拋免振搗混凝土的基本性能?？疾炝瞬煌＜墸?~10mm及10~ 20mm）的粗骨料按不同比例復合時對混凝土性能的影響?；炷僚浜媳纫姳?，混凝土性能試驗結果見表2。

表1 不同骨料對混凝土拌和物性能影響試驗配合比

表2 不同骨料對混凝土拌和物性能影響試驗結果

從以上數據可知，在1、2組之間，2組用的5~10mm的骨料多于1組，其擴展度比1組大，也就是說明采用中砂時，能得到更好的擴展度；而3、4組中，由于細骨料采用的是混合砂，當4組中5~10mm的骨料多時，反而擴展度和流動性均減小；相比于混合砂，用中砂配制的混凝土具有更高的流動性，更好的填充性。

2.2 高拋免振搗混凝土施工的拋落高度與澆筑布點間距

高拋免振搗混凝土是利用從高處拋落時的高度差產生的動能達到流動密實的效果，若拋落高度不足，易造成混凝土密實性不好；而拋落高度過大時，混凝土拌合物又易發(fā)生骨料離析、飛濺等。所以施工時拋落高度和澆筑布點間距的選擇尤其重要。

本規(guī)程有計劃的進行了三次高拋模擬試驗來探究可行的拋落高度以及澆筑布點。模擬試驗對象以及所用混凝土配合比如表3所示。

三次模擬試驗的拋落高度分別為3m、8m、12m，并且均采用兩種施工方法（泵送以及吊斗吊裝高拋對比）澆筑相同尺寸的混凝土結構體。然后采用RSM-SY5智能聲波檢測儀和CH-1型聲波跨孔測試換能器，根據《超聲波檢測混凝土缺陷技術規(guī)程》CECS：21-2000，采取對測法檢測硬化混凝土的性能指標如表4所示。

通過上述三組模擬試驗發(fā)現，每組配比的新拌混凝土均具有較好的工作性能，完全符合免振搗混凝土的要求。并且無論是采用泵送還是吊斗吊裝高拋施工的混凝土，其表面平整，有少許氣泡，但均無蜂窩麻面等。在檢測區(qū)域，各測點波形正常，經計算各測點無異常情況，證明在所測區(qū)域混凝土結構內部密實、均勻，混凝土結構質量良好。

但3#試驗組，當拋落高度為12m時，混凝土有拋灑現象，并且對模板沖擊大，使模板不穩(wěn)定。為此高拋免振搗混凝土的澆筑高度宜控制在12m以內，而且3#長方體在遠離澆筑點2m以外，混凝土表面開始出現氣孔、麻面等混凝土表面不平整現象，離澆筑點越遠越明顯，所以澆筑布點間距建議不宜大于4m。

因此，在三次模擬試驗下可得出結論：高拋免振搗混凝土的拋落高度宜控制在12m以下，并且澆筑點距離不宜大于4m。

2.3 高拋免振搗混凝土的性能指標檢測方法

國內外對自密實混凝土拌合物性能指標[3]進行了大量的研究，有不同的檢測方法，但哪些方法和指標適合用于高拋免振搗混凝土，還需要進行試驗研究以比較各種指標的優(yōu)劣，并確定合理的表征指標。

對于新拌混凝土而言，由粗骨料-細骨料-膠凝材料漿體等不均勻物質組成的懸浮狀態(tài)的材料很難同時滿足流動性與粘聚性的要求；相對于普通自密實混凝土，高拋免振搗混凝土在澆筑過程中具有更高的落差，混凝土中的粗骨料由于其密度相對其余組分大很多，在下落過程中更容易脫離水泥砂漿的包裹，為了避免混凝土從高處拋落時發(fā)生粗骨料與砂漿分離的現象，這就要求高拋免振搗混凝土不僅具有優(yōu)異的流動性，還要有足夠的粘聚性。因此，研究高拋免振搗混凝土的流變性能[4]具有重要意義。高拋免振搗混凝土拌合物的相關性能指標檢測[5]建議采用以下幾種方法：

（1）采用坍落度筒法[6]檢測混凝土拌合物的流動性能。在混凝土拌合物試樣不產生離析、不分層的狀態(tài)下，一次性均勻地填滿坍落度筒，自開始入料至填充結束應在1.5min內完成，且不得施以任何搗實或振動；用抹刀刮除坍落度筒頂部多余的混凝土，然后抹平，隨即將坍落度筒沿鉛直方向勻速地向上提起30cm的高度，自坍落度筒提起時開始，至混凝土拌合物擴展開的混凝土外緣初觸底板（圖1）上所繪直徑500mm的圓周為止，以秒表測定時間，精確至0.1s，該時間記為T500流動時間。

表3 三次高拋模擬試驗對象及所用配合比(kg/m3)

表4 三次高拋模擬試驗混凝土性能指標

圖1 底板

圖2 拌合物離析率檢測筒

（2）高拋免振搗混凝土由于高拋施工工藝，較普通的免振搗混凝土更容易發(fā)生離析和泌水。因此，對高拋免振搗混凝土拌合物抗離析率的檢測也很有必要。抗離析率的檢測方法可采用拌合物離析率檢測筒試驗（如圖2所示）。

首先，將高拋免振搗混凝土拌合物裝入拌合物離析率檢測筒內，平至料斗口，垂直移走料斗靜置1min，用抹刀將多余的拌合物除去并抹平，且應輕抹，不得壓抹；其次，將拌合物離析率檢測筒放置在跳桌上，每秒轉動一次搖柄，使跳桌跳動25次；最后，分節(jié)拆除拌合物離析率檢測筒，并將每節(jié)筒內拌合物裝入孔徑為5mm的方孔篩中，用清水沖洗拌合物，篩除漿體，將剩余的骨料用海綿拭干表面水分，用天平稱其質量，精確到1g，分別得到上、中、下三段拌合物中骨料的濕重m1、m2、m3，求出平均值mˉ。利用公式（2-1）求出拌合物的離析率fm。

（3）高拋免振搗混凝土拌合物間隙通過性的U型箱高差試驗。試驗應在5min內完成。將U型箱水平放在地面上，并保證活動門可以自由開關；潤濕箱內表面，清除多余的水；用混凝土拌合物將U型箱前槽填滿并抹平；靜置1min后，提起閘板使混凝土拌合物流進后槽；當混凝土拌合物停止流動后，分別測量前后槽混凝土高度h1、h2；計算得U型箱高差（Δh）。

圖3 U型箱

3 結論

（1）對于高拋免振搗混凝土，骨料的級配尤為重要，并且受到其它原材料的影響，在配制高拋免振搗混凝土需進行反復的試驗和調整得到最適宜的顆粒級配；相比于混合砂，用中砂配制的混凝土具有更高的流動性，更好的填充性。

（2）高拋免振搗混凝土適宜的拋落高度為12m，澆筑布點間距4m，為避免出現施工縫，施工時應注意連續(xù)施工。

（3）高拋免振搗混凝土拌合物性能的檢測可采用T500流動時間、坍落擴展度、離析率和U型箱高差等檢測方法。

[1]吳中偉，廉慧珍.高性能混凝土[M].北京，中國鐵道出版社：1999.

[2]單智，石建軍，熊恩，等.國內高拋自密實鋼管混凝土應用研究[J].混凝土，2011（03）：114-117.

[3]何永佳，胡曙光，馬保國，等.免振搗泵送混凝土的工作性評價[J].桂林工學院學報，2005（01）：50-53.

[4]單智，石建軍，熊恩，等.新拌自密實混凝土流變性研究[J].混凝土，2010（11）：108-112.

[5]戎君明，郭延輝，黃小平.高拋免振搗自密實混凝土[J].施工技術，1999（05）：4-5.

[6]馬保國，彭觀良，胡曙光.泵送混凝土的可泵性評價方法淺探[J].山東建材，2000（05）：1-4.

責任編輯：孫 蘇

區(qū)縣之窗

榮昌縣出臺新政扶持建筑企業(yè)發(fā)展

近日，榮昌縣政府出臺《關于進一步加快建筑施工企業(yè)發(fā)展的意見》?！兑庖姟贩Q，該縣將開辟綠色通道，重獎建筑企業(yè)，努力提升建筑業(yè)發(fā)展水平，扶持建筑施工企業(yè)做好做大做強。

《意見》稱，凡注冊地在榮昌縣的建筑企業(yè)建設自用型辦公場所及基地的，所有縣級行政性規(guī)費，執(zhí)行"先征后返"全額返還給企業(yè)（5年內不得轉讓并改變用途）。同時，注冊地在榮昌縣的二級以上施工企業(yè)，推行企業(yè)標準化建設，達到企業(yè)標準化驗收標準并驗收合格的，獎勵2萬元；在企業(yè)實行ISO9001認證成功的獎勵5萬元。

《意見》規(guī)定，晉升總承包特級的企業(yè)獎勵200萬元，晉升總承包一級的企業(yè)獎勵30萬元，晉升總承包二級的企業(yè)獎勵5萬元；專業(yè)晉升一級資質由國家住建部批準的（如水利水電類、交通類等）獎勵20萬元，由市城鄉(xiāng)建委批準的獎勵5萬元；增項總承包企業(yè)資質的給予企業(yè)晉升升級同等獎勵。

《意見》表示，凡注冊在外地的具有獨立法人資格的建筑業(yè)企業(yè)，變更到榮昌注冊或縣內新注冊建筑企業(yè)，從注冊當年起3年內，一級建筑企業(yè)（含專業(yè)承包一級）凡當年上繳本地全口徑稅收1000萬元以上、二級建筑企業(yè)（含專業(yè)承包二級）500萬元以上的，按其在榮昌縣繳納的企業(yè)所得稅縣級分成可用部分的50%予以獎勵。注冊地在榮昌縣的建筑施工企業(yè)在榮昌縣范圍以外承接工程項目的，以2012年企業(yè)外地產值在本地所繳納的企業(yè)所得稅縣級所得部分為基數，3年內，按照每年實際所納外地產值產生的企業(yè)所得稅同口徑縣級所得部分超過基數部分的50%獎勵給企業(yè)。

《意見》還表示，本縣注冊的施工企業(yè)總承包工程獲得“魯班獎”、“國家優(yōu)質工程金獎”的，給予施工企業(yè)每項獎勵10萬元；獲“國家優(yōu)質工程銀獎”的，獎勵施工企業(yè)8萬元等。

《意見》規(guī)定，建筑施工企業(yè)在年度內發(fā)生重大質量、安全事故以及嚴重違反建筑業(yè)法律法規(guī)或拖欠農民工工資造成惡劣社會影響的，不得享受扶持政策。

（榮昌縣城鄉(xiāng)建設委員會供稿）

Discussion on Several Problems in Technical Specification for Application of High-dropping Non-vibration Concrete

High-dropping non-vibration concrete is developed on the basis of self-compacting concrete,relying on kinetic energy obtained by dropping, and it is a kind of high performance concrete with the property of self-leveling and compaction and without separation of the aggregate and bleeding.This paper studies on some problems of high-dropping non-vibration concrete to make it widely applied in constructions and it also to provides data support for relative standards and criterions.

dropping height;non-vibration;performance index;testing;coarse and fine aggregate;SVB;slump cone method

TU528

A

1671-9107（2014）02-0049-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2014.02.049

2013-11-26

張意（1981-），男，江蘇沛縣人，研究生，高級工程師，主要從事建筑施工質量技術管理工作。