自密实混凝土技术及施工质量控制

袁丽萍

摘 要：现代工程结构离不开混凝土，它能广泛用于各类建筑之中。高性能混凝土是混凝土的发展方向，自密实混凝土技术是高性能混凝土中重要的分支，它能显著提高混凝土的质量、减少噪声和能耗、提高劳动生产率，是混凝土技术中的革命性突破。本文将简要介绍自密实混凝土的特性，并在此基础上深入研究自密实混凝土技术的施工质量控制。

关键词：自密实混凝土；原材料要求；施工质量控制

中图分类号： TU75 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）11-58-2

0 引言

混凝土是当代工程结构中应用最为广泛的人造建筑材料，对于混凝土的研究应用已经朝着高性能混凝土的方向逐渐发展，其中的自密实混凝土技术是最新的混凝土技术。自密实混凝土充分利用了自重特性，使得混凝土无需振捣就可以实现自行填充和包裹配筋，最后的拌合物通常有良好的流动性、耐久性能和高工作性。它的核心技术是通过高效减水剂和矿物掺合料的添加实现的，这样便可以在低胶水比的条件下，显著提升拌合物的流动性能和耐久性能。下文将从自密实混凝土的原材料要求入手，深入分析自密实混凝土技术的施工质量控制。

1 自密实混凝土技术的原材料要求

自密实混凝土与一般的混凝土具有相同的基本组成，区别在于自密实混凝土中添加了高性能的胶凝材料和其他的混凝土外加剂， 例如，矿渣粉、粉煤灰、硅灰等填充料。如何获得良好钢筋通过性能和高工作性能是自密实混凝土技术最核心的问题，这也就对自密实混凝土技术的原材料提出了更高的要求，这些要求主要包含以下几个方面[1]。

首先，水泥要求：水泥是自密实混凝土中最重要的组成部分，由于自密实混凝土中掺杂了较多的凝胶材料，所以为了保证混凝土较少的收缩，水泥应该选择水化热较低的一般硅酸盐水泥。其次，粗集料要求：为了保证混凝土的和易性、抗离析性和钢筋通过性能，既要从最大粒径上限制粗集料，也要选择好粗集料的粒型和级配。一般来说，自密实混凝土中的粗集料最大粒径在25毫米以下，尽可能的少含针片状颗粒，选择级配在5毫米到25毫米之间。不合理的粗集料级配常常会导致离析和泌水现象的发生，降低自密实混凝土的粘性。之后，细集料要求：在自密实混凝土中，细集料的选择一般要均匀圆滑的粒型和洁净的中砂，级配设置也要合情合理。再次，矿物掺和料要求：矿物掺和料是混凝土特殊性能的基础保障，不同的掺和料会产生不同的影响效果，性能也会大相径庭。例如，掺加硅灰会显著增强自密实混凝土的强度，但也会导致拌合物的离析现象发生；掺加粉煤灰能够完善自密实混凝土的流变性能和收缩性能，但也会导致前期混凝土强度较低，影响工程结构的施工脱模时间，这就要求施工人员根据当下情形选出合适的掺加方案，达到最佳的效果。最后，混凝土外加剂要求：混凝土外加剂是实现混凝土高流动性和高稳定性的重要基础，外加剂也是间隙通过能力和填充性的决定性因素。一般的外加剂要求要从减水率、与水泥的相容性、缓凝、保塑四个方面来考虑。通常外加剂的减水率一般在20%以上。在高效减水剂中，聚羧酸盐属于最佳，它可以达到40%以上的强大减水作用，保证良好的流动性、高度自密实性、超强黏聚性等。在必要时也可以通过增粘剂来防止自密实混凝土的离析，例如可以通过丙烯酸类聚合物、乙二醇类聚合物、纤维素类聚合物等增粘剂来实现混凝图的抗离析性能。

2 设计自密实混凝土的配合比

2.1 自密实混凝土的工作性能和配合比设计要求

①自密实混凝土工作性能要求。自密实混凝土的工作性是统指浇筑过程中的性能，主要有粘聚性流动性和保水性等等。一般的自密实混凝土的基本工作性可以通过钢筋间隙通过性和填充性、混凝土的流动性以及抗离析性四个方面来综合评价。自密实混凝土的流动性测定可以通过坍落流动度和坍落度测量来实现，主要测量内容有拌合物的扩展直径、坍落高度和倒坍落筒的流出时间等等，相应的要求一般是扩展度在600毫米以上，坍落度大于250毫米，倒坍落度筒流出时间保持在10—30秒之间。抗离析时间也就是从坍落度筒底离开混凝土面算起，到混凝土流到直径为500毫米的时间。抗离析时间的测定可以通过V形漏斗来实现，在将混凝土全部注入漏斗后迅速打开底盖（时间要在10秒之内），测定混凝土拌合物从漏斗中排出的时间。钢筋间隙通过性实验是测定钢筋通过性和前冲性的主要方法，一般借助于U型槽试验测试方法实现，测试结果应该保证混凝土两边的高度差在5毫米之内。

②自密实混凝土配置原则。第一，粗集料最大粒径原则上不能超过20毫米或者25毫米。粗集料单位绝对体积不低于0.36立方米（单位含量低于950千克），细集料在集料总量中的比例在40%-50%之间。第二，混凝土单位体积用水量维持在150-170千克之间。胶凝材料总量一般在0.16-0.19立方米之间，相应的水胶比需要维持到0.28-0.35之间。第三，根据不同的实际情况选择不同性能的混凝土[2]。

③自密实混凝土的配置过程。自密实混凝土的配合比设计一般应用超量取代法，这可以保证混凝图的粘聚性和流动性，粗材料被完全包裹。自密实混凝土的配置过程可以简述为以下的几个步骤：第一，依据普通混凝土配合比设计的有关规定计算出未掺粉煤灰的基准混凝土配合比；第二，依据混凝土强度等级、粉煤灰的质量等初步选取超量系数以及粉煤灰取代水泥百分率，然后计算出掺粉煤灰的混凝土相应基础材料需求量；第三，计算并通过灰浆富余系数α并调整超量系数（保证其在3.6-4.0之间）以及粉煤灰取代水泥百分率其在3.6-4.0；第四，实际进行中必须依据工程实际使用材料来初步试配。

2.2 自密实混凝土的施工质量控制

①自密实混凝土生产过程的质量控制。自密实混凝土在生产设备与生产方法上和普通混凝土有着显著的区别。综合自密实混凝土繁多的原材料，拌和物粘性过大等特点，生产过程中必须优先使用强制式搅拌机，既可以保证拌和物搅拌均匀，也可以有效减少搅拌控制时间。生产自密实混凝土中的投料需要按照以下的顺序来进行。首先配置良好流动性的砂浆，即综合考虑用水、水泥、砂、高效减水剂和适当掺和制备高性能砂浆。其次，将粗集料加入到砂浆中，依据搅拌后的情况添加适量的高效减水剂，保证拌合物的流动性，如果依然达不到原来要求，则根据实际情况适当的调整配合比以达到要求。

②自密实混凝土后期的浇筑与养护。泵送是现代建筑中自密实混凝土的主要输送方式，一般要求从模板底部开始泵送混凝土，用来保证混凝土表面缺陷达到建筑要求。虽然自密实混凝土可以依赖自重找到水平状态，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种常见的现象，所以必须在混凝土凝结硬化之前适当时间对混凝土做抹面处理。在自密实混凝土浇筑完成后，一定要注意后期的养护。为了防止水分散失必须覆盖混凝土面防止，在终凝后注意它的洒水养护，一般的洒水养护时间在七天以上，这可以保证混凝土不会出现干缩裂缝的现象。尤其在冬季浇筑的混凝土，初凝完成后必须用塑料薄膜覆盖，保证水分充足，塑料薄膜上还需要一定的保温材料防止冻裂。模板的拆除一般要求在混凝土达到规定强度，此外在拆除模板后，可以将养护剂涂刷在混凝土上进行养护[3]。

③新拌混凝土的工作性质量评价。配合比设计和现场质量检验都需要自密实混凝土的工作性评价，工作性评价还涉及到后期的很多方面，作用非常重大。新发展的一些试验方法可以方便有效地评价新拌混凝土的高稳定性、穿越钢筋间隙能力以及高流动性。例如U型箱、倒坍落度筒、L型仪、牵引球粘度计、U型箱、牵密配筋模型填充试验、J环等等。在未来的自密实混凝土研究中，必须坚持多种检测技术的共同发展，最后形成系统科学的检测方法。限制于现有零散的检测方法，实际检测一般遵循简单实用性的原则。例如，自密实混凝土的工作性能可以通过倒坍落筒和U型箱试验综合评价。

3 结束语

自密实混凝土是未来混凝土行业的主要发展方向，拥有广阔的应用前景，但是现在我国的混凝土行业还存在着很多的问题，为了保证工程质量工作人员需要在各个方面进行质量控制。工作人员也要不断地学习新的知识来促进行业的进步。

参 考 文 献

[1] 廖德祥.自密实混凝土施工质量控制要点[J].中国高新技术企业，2009，04：32-33.

[2] 张文丰.自密实混凝土技术要求及施工质量控制[J].福建建筑，2009，12：45-46+51.

[3] 吕斌.自密实混凝土技术及施工质量控制[J].中国高新技术企业，2010，28：193-194.