浅谈自密实混凝土应用及经济性

2020-10-23郑华新

黑龙江交通科技 2020年10期

郑华新

(福建第一公路工程集团有限公司，福建泉州 362000)

1 工程概况

都(匀)香(格里拉)高速公路贵州境六盘水至威宁(黔滇界)段第LWTJ-3合同段起点位于六盘水市，在大河镇白岩脚设置大河互通与六盘水内环快线相接，出互通后沿省道S212南侧布线，在大垭口设置大垭口大桥(4～40 m预应力T梁)上跨省道S212，同时跨越贵昆铁路大水支线的燕子岩隧道，接着设置凉都隧道(2 551 m)穿越凉都森林公园，路线全长6.42 km。本标段桥梁下部混凝土设计都为自密实混凝土。

2 配制原理

2.1 配合比试验

自密实混凝土是一种在没有外力作用，仅依靠自重就能够流动，并均匀地完全填充整个模型且密实的混凝土，在配制时，流动性与抗离析性之间的平衡至关重要。宜采用通过增加粉体材料的方法适当增加浆体体积，或通过添加外加剂的方法来改善浆体的黏聚性和流动性。配合比试验宜采用绝对体积法，步骤是先确定粗集料体积、砂浆中细集料的体积分数，水胶比，胶凝材料用量，矿物掺合料的比例等参数。粗骨料母岩必须满足洁净、密实、质地坚硬等要求，成品采用反击破工艺，针片状含量少，最大粒径必须控制在25 mm以内；细骨料级配良好，特别砂中所含小于0.15 mm的细粉、一般不低于10%、细度模数不超过2.8的中砂；由于水泥质量的波动容易影响到自密实混凝土的质量，考虑工作性要求及坍落度经时损失小，优先选择C3A和碱含量小、标准稠度需水量低的水泥；目前工作性指标测试方法主要有倒坍落度筒法、箱形仪法、L型仪法、U型仪法和V型仪法等，其中倒坍落度筒法的使用比较多，可用来测定坍落扩展度、坍落度、T500(s)时间，还可以目测其稳定性。自密实试验工作指标：坍落度240～270(mm)，扩展度控制在550～700 mm范围内，漏斗法流下时间8～16 s。

2.2 配合比试验材料

根据工程结构以及施工环境等因素，综合考虑混凝土自密实、强度、耐久性、经济性的基础上，采用绝对体积法计算设计配合比，配制材料选用：水城P.O42.5海螺水泥；粗细集料利用经过反击破整形后的石灰岩，由4.75～9.5 mm、9.5～19 mm两档单粒级碎石合成4.75～19 mm的连续级配碎石；细骨料对混凝土的性能影响很大，特别是机制砂，石粉含量对混凝土拌合物黏聚性影响较明显，直接影响混凝土的流动性，故细集料参数要求：细度模数一般在2.6～3.1之间，亚甲蓝MB值<1.4时，石粉含量控制在5%～10%，亚甲蓝MB值≧1.4时，石粉含量控制在5%以下；为减少水泥用量，又能改善流动性和稳定性，且在硬化后期的力学性能和耐久性得到有效提高，必须掺入一些矿物渗和料，选用贵州省纳雍发电总厂生产的Ⅱ级粉煤灰；外加剂应选择减水率高(不低于25%)，且具有一定保塑性、良好保坍性的高性能聚羧酸外加剂，能够在高效减水剂的分散作用下，不增加拌和用水并改变其流变特性，且考虑与水泥的相容性，本工程选用福建福州诗敏外加剂厂生产的KJ-A型聚羧酸高性能减水剂。

2.3 配合比确定

经过多次室内试配、试拌，以填充性(坍落扩展度、扩展时间T500(s))和间隙通过性来检验自密实混凝土性能及要求均满足JGJ/T283-2012《自密实混凝土应用技术规程》规范，最终确定了相对符合本工程施工的最佳配合比：混凝土水胶比0.39，胶凝用量为450 kg/m3，其中粉煤灰掺量为30%，砂率取48%。粗集料4.75～9.5 mm占30%、9.5～19 mm占70%。外加剂掺量1.0%。

3 质量控制

3.1 浇筑前准备及运输

浇筑前，严格检查钢筋的设置以及模板的位置，确保预留、预埋、预检位置的准确无误。现场浇注施工时，在自重作用下和浇注张力和自流动性等影响下，一旦出现胀爆模，混凝土浆液会迅速地流出造成浪费甚至返工，所以要保证模板及其支撑系统有足够的强度、刚度和稳定性，并用砂浆把模板根部的缝隙封堵严密并找平。因含有少量的增塑剂，在运输车中搅拌混合后容易产生液化而带来“存储效应”，出现离析现象，因此使用前运输车内必须进行严格的检查，确保没有明水的情况下才可以使用。含水量会对质量造成较大的影响，尤其是残余水，极少量也会造成离析现象发生，在浇筑之前，如发现模板有残余水或杂物，必须将其彻底清除干净。从装上运输车到卸下使用，必须控制在2个小时内完成，才能确保有较高的流动性。

3.2 浇筑

混凝土浇筑必须采取“全面分层、连续浇筑”的方式一次推进。浇筑时，要以泵送的方式来输送自密实混凝土，从模板的底部开始浇筑，并控制好浇筑的速度。第一层浇筑完成后，必须在初凝前就开始进行第二层的浇筑，如果由于供应中断等原因造成浇筑中断时，也可采用分层间歇浇筑，但上一层浇筑必须在下层初凝之前完成。在浇筑过程中，倾落高度在5 m以下，需加串筒、溜管。水平流动的距离也要控制在7 m以内。

3.3 养护

由于混凝土中的含水量较少，浇筑施工完成后，必须及时对表面进行覆盖，柱面侧用双层的塑料布来包裹，以防水分流失，并在终凝后马上实施洒水养护。为避免出现干缩裂缝，养护时间必须大于7 d；冬季施工，必须在初凝后及时用塑料薄膜和棉毡进行覆盖，以实施保温、保湿，并确保混凝土的内外温差不超过25 ℃。强度达到设计要求后即可拆除。