自密实混凝土配制与应用技术

自密实混凝土配制与应用技术

马建基

马建基

中铁十局集团第一工程有限公司山东省济南市250032

摘要：自密实混凝是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。保证混凝土不振动能自行密实，硬化后具有常态混凝土一样的良好物理力学性能，这是自密实混凝土的技术难点。文章主要对自密实混凝土配制与应用技术进行了简要分析，以供参考。

关键词：自密实混凝土；配制；应用

引言

自密实混凝土不仅具有良好的流动性，且其在现场施工过程中也无需振捣，能够显著提升混凝土质量，为混凝土的密实性提供保障。在工程的施工现场，自密实混凝土自身的流动性会随着外界因素的影响而发生变化。原材料特性、外加剂、搅拌时间以及周围温度等均是自密实混凝土流动性能的主要影响因素。鉴于此，对自密实混凝土配制与应用技术进行研究，具有十分重要的现实意义。

1自密实混凝土性能

近年来，我国建筑行业快速发展，混凝土需求量越来越大，质量要求也越来越高，性能要求越来越综合化、多样化。自密实混凝土（SelfCompactingConcrete，SCC）是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋，也能完全填充模板，同时获得很好的匀质性，并且不需要振动的高性能混凝土，是当今高性能预拌混凝土的重要发展方向。

自密实混凝土（SCC）拌合物具有良好的工作性能，与传统普通混凝土相比，自密实混凝土具必须具备下述优越性能：（1）高流动性：自密实混凝土能够自行流动并填满模板内每个角落。（2）稳定性好：自密实混凝土在流动过程中必须保证不离析，减少泌水。（3）不会堵塞：自密实混凝土在流过密集钢筋或狭窄空间不能产生堵塞，能够顺畅流动布满需浇注的空间。由于SCC拌合物具有很高的流动性而不离析、不泌水，能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。

2自密实混凝土配制

2.1控制集料的最大粒径

在配制自密实混凝土时应控制集料的最大粒径。一般认为，自密实商品混凝土的集料最大粒径应为20～30mm。在保证混凝土流动性的前提下，砂浆黏度越大，需要的砂浆量越多。反之，若要减少砂浆数量，必须相应地减小砂浆的黏度。否则混凝土达不到所要求的流动度。砂浆的黏度对混凝土的稳定性有较大的影响。砂浆黏度越大，集料运动的阻力则越大，因而不容易离析。反之，减小砂浆的黏度将使得集料在混凝土中的运动阻力减小，容易产生离析。减小集料的粒径；以较大的砂浆黏度来保证商品混凝土的稳定性，以较大的砂浆量来提供流动性。这两点应该是自密实混凝土配合比设计的基本指导思想。

2.2使用高性能矿物掺合料

矿物外掺料在SCC的配制中主要起着以下作用：一是，改善混凝土拌合物的流变性通常采用的这几类掺合料比表面积较水泥高，比重相对较小，等量替代水泥时增加了浆体的体积，使得浆骨比增大，更多的浆体包裹在集料周围，减少了集料之间直接接触的几率，因而降低了混合料的屈服剪应力，改善了混合料的流动性和透过钢筋的能力，混凝土自密实性也因此增强。尤其是品质优良的粉煤灰，由于粉煤灰微粒具有圆球状的形态，在混凝土拌合物合中能起着滚珠效应，减少了颗粒之间的内部摩擦，能有效降低降低了拌合物的内部剪应力，对改善混凝土拌合物的流动性具有显著的效果。二是，改善混凝土的体积稳定性及抗裂性能矿物掺合料的使用，使水泥早期水化热及总的水化热均有较大程度的降低，水化热的降低大大减小了混凝土的温升，减小了由于温度应力而引起的开裂。此外，优质的粉煤灰对于降低混凝土的自收缩以及所引起的开裂具有明显的效果。

2.3使用多功能高效的外加剂

其功能组份主要包括以下几种：（1）减水组份：引入高效减水组分的目的是一方面为了利用其强分散作用，降低混凝土拌合物的屈服剪应力，改善其流变性；另一方面为了有效降低水胶比，保证硬化混凝土的力学性能及耐久性。目前高效减水剂的种类主要包括萘磺酸盐系列、磺化三聚氰胺系列、氨基磺酸盐系列和聚羧酸系列四大类，在我国应用较多的是前两类，尤以萘系为主，但是近年来聚羧酸的外加剂由于掺量小、减水率高、碱含量低、环保清洁特点，且兼具有塑性保坍等多重功效而在重点工程中（尤其是高铁等工程）受到了广泛使用。（2）其他组份：多功能高效外加剂中的缓凝组份以保证实际的施工时间；引气组份以改善混合料的流变性和抗冻性；减缩组份以改善混凝土硬化过程中的体积稳定性；增稠组份以提高混凝土拌合物合抗离析的能力等。多组份的复合和多功能的叠加，为SCC配置提供技术基础。

2.4自密实混凝土的坍落控制

在工程现场配制自密实混凝土的过程中，对于无法满足性能要求的自密实混凝土需要做出下列几项配合比的调整工作：（1）当自密实混凝土坍落扩展度未能满足《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283—2012）规定时，需要适当地调整减水剂的用量，保证坍落扩展度在合理的预期范围之内；（2）当自密实混凝土的坍落扩展度比预期要求小时，若存在离析渗水现象，则需要在加大减水剂用量的基础上，合理地加大增稠剂的用量，进行合理试配；（3）对于自密实混凝土的坍落扩展度比预期要求小，通过调整减水剂用量直到能够符合要求，且未发生离析渗水现象。但J型环试验内外高差比较大时，需要合理地调整原材料中石子的添加量。

3自密实混凝土配制的质量控制

必须建立起完善的生产管理制度，对混凝土的质量进行控制，具体来说需要从以方面着手。一是，材料管理。为了保证自密实混凝土生产环节的有序进行，为其质量提供保障，所有的材料均必须满足技术规程要求，且对原材料采用封闭式管理的方式。原材料入场前，应提供型式检验报告和出厂检验报告。原材料入场后，应实施原材料入场检验。在工程中，应实施原材料质量抽检。确认满足混凝土性能要求后，方可使用。混凝土配合比设计应按《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283）的规定执行，自密实混凝土应采用通过添加外加剂的方法来改善浆体的粘聚性和流动性，掺用增稠剂等其他外加剂，应通过充分的试验进行验证，其性能应符合相关规定。二是，搅拌管理。由于自密实混凝土胶凝材料用量大，搅拌时间不足，会造成混凝土在运输过程中坍落扩展度反大现象，为确保不发生上述现象，施工中应严格按照规范规定对自密实商品混凝土的搅拌过程进行控制。负责混凝土搅拌的工作人员必须充分了解并熟知自密实混凝土的性能，但自密实混凝土的流动性无法满足要求时，不仅要通过调整外加剂用量解决，同时还需要站在配合比的角度去解决问题。

结束语

自密实混凝土（SCC）拌合物具有良好的工作性能，在许多重大工程和标志性工程都取得良好的技术经济效果。近几年我国也逐步使用，尤其是在一些国家标志性建筑工程都大量使用了自密实混凝土并取得良好的效果。做好自密实混凝土配制工作，并采取有效的施工质量控制措施，确保自密实混凝土的工作性能和硬化后的力学性能及耐久性能，也为今后类似情况的施工提供了宝贵经验，取得了很好的社会效益。

参考文献：

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[2]张磊，闫浩，丁晓飞，蒋波.浅谈高速铁路高性能混凝土运用和控制[J].商品混凝土.2012（08）

[3]孙文.高速公路路基拓宽泡沫轻质混凝土离心模型试验研究[D].西南交通大学2016