自密實(shí)混凝土技術(shù)及施工質(zhì)量控制

袁麗萍

摘 要：現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)離不開混凝土，它能廣泛用于各類建筑之中。高性能混凝土是混凝土的發(fā)展方向，自密實(shí)混凝土技術(shù)是高性能混凝土中重要的分支，它能顯著提高混凝土的質(zhì)量、減少噪聲和能耗、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，是混凝土技術(shù)中的革命性突破。本文將簡(jiǎn)要介紹自密實(shí)混凝土的特性，并在此基礎(chǔ)上深入研究自密實(shí)混凝土技術(shù)的施工質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土；原材料要求；施工質(zhì)量控制

中圖分類號(hào)： TU75 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）11-58-2

0 引言

混凝土是當(dāng)代工程結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最為廣泛的人造建筑材料，對(duì)于混凝土的研究應(yīng)用已經(jīng)朝著高性能混凝土的方向逐漸發(fā)展，其中的自密實(shí)混凝土技術(shù)是最新的混凝土技術(shù)。自密實(shí)混凝土充分利用了自重特性，使得混凝土無(wú)需振搗就可以實(shí)現(xiàn)自行填充和包裹配筋，最后的拌合物通常有良好的流動(dòng)性、耐久性能和高工作性。它的核心技術(shù)是通過(guò)高效減水劑和礦物摻合料的添加實(shí)現(xiàn)的，這樣便可以在低膠水比的條件下，顯著提升拌合物的流動(dòng)性能和耐久性能。下文將從自密實(shí)混凝土的原材料要求入手，深入分析自密實(shí)混凝土技術(shù)的施工質(zhì)量控制。

1 自密實(shí)混凝土技術(shù)的原材料要求

自密實(shí)混凝土與一般的混凝土具有相同的基本組成，區(qū)別在于自密實(shí)混凝土中添加了高性能的膠凝材料和其他的混凝土外加劑， 例如，礦渣粉、粉煤灰、硅灰等填充料。如何獲得良好鋼筋通過(guò)性能和高工作性能是自密實(shí)混凝土技術(shù)最核心的問(wèn)題，這也就對(duì)自密實(shí)混凝土技術(shù)的原材料提出了更高的要求，這些要求主要包含以下幾個(gè)方面[1]。

首先，水泥要求：水泥是自密實(shí)混凝土中最重要的組成部分，由于自密實(shí)混凝土中摻雜了較多的凝膠材料，所以為了保證混凝土較少的收縮，水泥應(yīng)該選擇水化熱較低的一般硅酸鹽水泥。其次，粗集料要求：為了保證混凝土的和易性、抗離析性和鋼筋通過(guò)性能，既要從最大粒徑上限制粗集料，也要選擇好粗集料的粒型和級(jí)配。一般來(lái)說(shuō)，自密實(shí)混凝土中的粗集料最大粒徑在25毫米以下，盡可能的少含針片狀顆粒，選擇級(jí)配在5毫米到25毫米之間。不合理的粗集料級(jí)配常常會(huì)導(dǎo)致離析和泌水現(xiàn)象的發(fā)生，降低自密實(shí)混凝土的粘性。之后，細(xì)集料要求：在自密實(shí)混凝土中，細(xì)集料的選擇一般要均勻圓滑的粒型和潔凈的中砂，級(jí)配設(shè)置也要合情合理。再次，礦物摻和料要求：礦物摻和料是混凝土特殊性能的基礎(chǔ)保障，不同的摻和料會(huì)產(chǎn)生不同的影響效果，性能也會(huì)大相徑庭。例如，摻加硅灰會(huì)顯著增強(qiáng)自密實(shí)混凝土的強(qiáng)度，但也會(huì)導(dǎo)致拌合物的離析現(xiàn)象發(fā)生；摻加粉煤灰能夠完善自密實(shí)混凝土的流變性能和收縮性能，但也會(huì)導(dǎo)致前期混凝土強(qiáng)度較低，影響工程結(jié)構(gòu)的施工脫模時(shí)間，這就要求施工人員根據(jù)當(dāng)下情形選出合適的摻加方案，達(dá)到最佳的效果。最后，混凝土外加劑要求：混凝土外加劑是實(shí)現(xiàn)混凝土高流動(dòng)性和高穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)，外加劑也是間隙通過(guò)能力和填充性的決定性因素。一般的外加劑要求要從減水率、與水泥的相容性、緩凝、保塑四個(gè)方面來(lái)考慮。通常外加劑的減水率一般在20%以上。在高效減水劑中，聚羧酸鹽屬于最佳，它可以達(dá)到40%以上的強(qiáng)大減水作用，保證良好的流動(dòng)性、高度自密實(shí)性、超強(qiáng)黏聚性等。在必要時(shí)也可以通過(guò)增粘劑來(lái)防止自密實(shí)混凝土的離析，例如可以通過(guò)丙烯酸類聚合物、乙二醇類聚合物、纖維素類聚合物等增粘劑來(lái)實(shí)現(xiàn)混凝圖的抗離析性能。

2 設(shè)計(jì)自密實(shí)混凝土的配合比

2.1 自密實(shí)混凝土的工作性能和配合比設(shè)計(jì)要求

①自密實(shí)混凝土工作性能要求。自密實(shí)混凝土的工作性是統(tǒng)指澆筑過(guò)程中的性能，主要有粘聚性流動(dòng)性和保水性等等。一般的自密實(shí)混凝土的基本工作性可以通過(guò)鋼筋間隙通過(guò)性和填充性、混凝土的流動(dòng)性以及抗離析性四個(gè)方面來(lái)綜合評(píng)價(jià)。自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性測(cè)定可以通過(guò)坍落流動(dòng)度和坍落度測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要測(cè)量?jī)?nèi)容有拌合物的擴(kuò)展直徑、坍落高度和倒坍落筒的流出時(shí)間等等，相應(yīng)的要求一般是擴(kuò)展度在600毫米以上，坍落度大于250毫米，倒坍落度筒流出時(shí)間保持在10—30秒之間?？闺x析時(shí)間也就是從坍落度筒底離開混凝土面算起，到混凝土流到直徑為500毫米的時(shí)間。抗離析時(shí)間的測(cè)定可以通過(guò)V形漏斗來(lái)實(shí)現(xiàn)，在將混凝土全部注入漏斗后迅速打開底蓋（時(shí)間要在10秒之內(nèi)），測(cè)定混凝土拌合物從漏斗中排出的時(shí)間。鋼筋間隙通過(guò)性實(shí)驗(yàn)是測(cè)定鋼筋通過(guò)性和前沖性的主要方法，一般借助于U型槽試驗(yàn)測(cè)試方法實(shí)現(xiàn)，測(cè)試結(jié)果應(yīng)該保證混凝土兩邊的高度差在5毫米之內(nèi)。

②自密實(shí)混凝土配置原則。第一，粗集料最大粒徑原則上不能超過(guò)20毫米或者25毫米。粗集料單位絕對(duì)體積不低于0.36立方米（單位含量低于950千克），細(xì)集料在集料總量中的比例在40%-50%之間。第二，混凝土單位體積用水量維持在150-170千克之間。膠凝材料總量一般在0.16-0.19立方米之間，相應(yīng)的水膠比需要維持到0.28-0.35之間。第三，根據(jù)不同的實(shí)際情況選擇不同性能的混凝土[2]。

③自密實(shí)混凝土的配置過(guò)程。自密實(shí)混凝土的配合比設(shè)計(jì)一般應(yīng)用超量取代法，這可以保證混凝圖的粘聚性和流動(dòng)性，粗材料被完全包裹。自密實(shí)混凝土的配置過(guò)程可以簡(jiǎn)述為以下的幾個(gè)步驟：第一，依據(jù)普通混凝土配合比設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定計(jì)算出未摻粉煤灰的基準(zhǔn)混凝土配合比；第二，依據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)、粉煤灰的質(zhì)量等初步選取超量系數(shù)以及粉煤灰取代水泥百分率，然后計(jì)算出摻粉煤灰的混凝土相應(yīng)基礎(chǔ)材料需求量；第三，計(jì)算并通過(guò)灰漿富余系數(shù)α并調(diào)整超量系數(shù)（保證其在3.6-4.0之間）以及粉煤灰取代水泥百分率其在3.6-4.0；第四，實(shí)際進(jìn)行中必須依據(jù)工程實(shí)際使用材料來(lái)初步試配。

2.2 自密實(shí)混凝土的施工質(zhì)量控制

①自密實(shí)混凝土生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制。自密實(shí)混凝土在生產(chǎn)設(shè)備與生產(chǎn)方法上和普通混凝土有著顯著的區(qū)別。綜合自密實(shí)混凝土繁多的原材料，拌和物粘性過(guò)大等特點(diǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中必須優(yōu)先使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)，既可以保證拌和物攪拌均勻，也可以有效減少攪拌控制時(shí)間。生產(chǎn)自密實(shí)混凝土中的投料需要按照以下的順序來(lái)進(jìn)行。首先配置良好流動(dòng)性的砂漿，即綜合考慮用水、水泥、砂、高效減水劑和適當(dāng)摻和制備高性能砂漿。其次，將粗集料加入到砂漿中，依據(jù)攪拌后的情況添加適量的高效減水劑，保證拌合物的流動(dòng)性，如果依然達(dá)不到原來(lái)要求，則根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整配合比以達(dá)到要求。

②自密實(shí)混凝土后期的澆筑與養(yǎng)護(hù)。泵送是現(xiàn)代建筑中自密實(shí)混凝土的主要輸送方式，一般要求從模板底部開始泵送混凝土，用來(lái)保證混凝土表面缺陷達(dá)到建筑要求。雖然自密實(shí)混凝土可以依賴自重找到水平狀態(tài)，但是建筑要求表面平整，利用自重得到的水平不完全，粗集料部分突起是一種常見的現(xiàn)象，所以必須在混凝土凝結(jié)硬化之前適當(dāng)時(shí)間對(duì)混凝土做抹面處理。在自密實(shí)混凝土澆筑完成后，一定要注意后期的養(yǎng)護(hù)。為了防止水分散失必須覆蓋混凝土面防止，在終凝后注意它的灑水養(yǎng)護(hù)，一般的灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)間在七天以上，這可以保證混凝土不會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫的現(xiàn)象。尤其在冬季澆筑的混凝土，初凝完成后必須用塑料薄膜覆蓋，保證水分充足，塑料薄膜上還需要一定的保溫材料防止凍裂。模板的拆除一般要求在混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度，此外在拆除模板后，可以將養(yǎng)護(hù)劑涂刷在混凝土上進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[3]。

③新拌混凝土的工作性質(zhì)量評(píng)價(jià)。配合比設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量檢驗(yàn)都需要自密實(shí)混凝土的工作性評(píng)價(jià)，工作性評(píng)價(jià)還涉及到后期的很多方面，作用非常重大。新發(fā)展的一些試驗(yàn)方法可以方便有效地評(píng)價(jià)新拌混凝土的高穩(wěn)定性、穿越鋼筋間隙能力以及高流動(dòng)性。例如U型箱、倒坍落度筒、L型儀、牽引球粘度計(jì)、U型箱、牽密配筋模型填充試驗(yàn)、J環(huán)等等。在未來(lái)的自密實(shí)混凝土研究中，必須堅(jiān)持多種檢測(cè)技術(shù)的共同發(fā)展，最后形成系統(tǒng)科學(xué)的檢測(cè)方法。限制于現(xiàn)有零散的檢測(cè)方法，實(shí)際檢測(cè)一般遵循簡(jiǎn)單實(shí)用性的原則。例如，自密實(shí)混凝土的工作性能可以通過(guò)倒坍落筒和U型箱試驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)。

3 結(jié)束語(yǔ)

自密實(shí)混凝土是未來(lái)混凝土行業(yè)的主要發(fā)展方向，擁有廣闊的應(yīng)用前景，但是現(xiàn)在我國(guó)的混凝土行業(yè)還存在著很多的問(wèn)題，為了保證工程質(zhì)量工作人員需要在各個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量控制。工作人員也要不斷地學(xué)習(xí)新的知識(shí)來(lái)促進(jìn)行業(yè)的進(jìn)步。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 廖德祥.自密實(shí)混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009，04：32-33.

[2] 張文豐.自密實(shí)混凝土技術(shù)要求及施工質(zhì)量控制[J].福建建筑，2009，12：45-46+51.

[3] 呂斌.自密實(shí)混凝土技術(shù)及施工質(zhì)量控制[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010，28：193-194.