淺談自密實混凝土技術(shù)在工程中的應(yīng)用

成玥

摘要：自密實混凝土能夠通過鋼筋填滿模板內(nèi)的空隙，并在重力的作用下自行密實，自密實混凝土具有高流動性，不離析的特征，是屬于高性能混凝土的一種，在現(xiàn)代工程建設(shè)中得到廣泛地應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自密實混凝土;現(xiàn)代工程建設(shè);技術(shù)應(yīng)用

一、前言

常規(guī)混凝土每立方米混凝土使用水泥約為260千克，而運用自密實混凝土技術(shù)平均每立方米可節(jié)約混凝土水泥80到90千克，能夠有效地降低攪拌設(shè)備的生產(chǎn)工作量和單位工程混凝土的消耗量，減少工程成本的投入，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

二、自密實混凝土技術(shù)在工程施工中的應(yīng)用

（一）自密實混凝土的配制原則

在配制自密實混凝土?xí)r，應(yīng)確保新拌狀態(tài)下的混凝土具有高流動性，高抗離析性，高間隙通過性和高填充性，不僅需要對水泥、粗細骨料、礦物摻合料等進行選擇，還要適當(dāng)?shù)靥砑油饧觿⒛z結(jié)材料，并按照工程需要進行合理的配比和設(shè)計，實現(xiàn)自密實混凝土的出色工作性。要保證自密實混凝土的屈服應(yīng)力低于自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力，有效增加自密實混凝土的流動性和塑性黏度。在配制自密實混凝土?xí)r，還可以借助萘系高效減水劑作為外加劑的主要組成部分，它能夠有效地降低自密實混凝土拌和物的屈服應(yīng)力，并阻止分散粒子的凝聚，具有一定的保塑作用。但要在使用萘系高效減水劑時，要保證該外加劑的添加率不低于25%，才能起到有效的作用。

增大漿固比能夠提升自密實混凝土的流動性，間隙通過能力和填充性。但在增大漿固比的時候，建筑單位要控制在34%到42%之間，在這一區(qū)間內(nèi)的漿固比能夠讓自密實混凝土具有良好的工作性能外，還能展現(xiàn)出色的力學(xué)性能和耐久性能，加強了自密實混凝土的表現(xiàn)力。自密實混凝土的砂率值應(yīng)控制在50%左右，過大的砂率值會影響自密實混凝土的間隙通過性，過小的砂率值會影響自密實混凝土的實際效果。為了提高自密實混凝土的黏度，可以通過添加礦物摻和料的方法，提高自密時混凝土的塑性黏度，因為自密實混凝土中的拌合物的流動性決定著拌合物中砂漿的流動性，所以，在自密實混凝土中添加摻和料，不僅提高了混凝土的黏度，還能夠?qū)炷恋牧鲃有赃M行調(diào)節(jié)。

如果拌和物中砂漿的屈服剪應(yīng)力過小，需要對外加劑摻量和水膠比進行調(diào)整，從而改善自密實混凝土離析的現(xiàn)象，達到良好的流動性和抗分離性。因為自密實混凝土中會加入細骨料顆粒，而粗細骨料顆粒會增大混凝土的摩擦力，減弱混凝土的流動性。所以，在配制自密實混凝土?xí)r，通過添加礦物摻和料也能夠減少粗細骨料顆粒的摩擦，提高自密實混凝土的流動性能。開裂現(xiàn)象也是配制自密實混凝土中常常發(fā)生的問題，所以，可以通過加入適量的膨脹劑，減少混凝土收縮，避免開裂現(xiàn)象的發(fā)生，并且適量的添加膨脹劑還能夠提高混凝土的凝聚性[1]。

比如，表1是北京某住宅工程項目建設(shè)中“自密實混凝土配合比設(shè)計一覽表”，經(jīng)過反復(fù)多次的實驗，這樣的配合比能夠保證項目在實施過程中，初始坍落度控制在220 mm到280 mm之間，擴展度控制在650 mm到750 mm之間，在不損失坍落度的同時又能夠具有良好的流動性和不離析的性能。

（二）自密實混凝土的原材料選擇

建筑工程施工過程中常見的水泥有普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、粉煤灰水泥等。在進行自密實混凝土配制的過程中，通常會采用普通硅酸鹽水泥，因為普通硅酸鹽水泥配制的自密實混凝土具有硬化時間短、外觀質(zhì)量好的優(yōu)點，所以，在建筑工程中被廣泛的使用。在添加水泥時，對于水泥的用量應(yīng)不超過500 kg/m3，并不低于350 kg/m3，一旦超過水泥用量，就會增大混凝土的收縮力，而低于水泥的用量，就會減弱混凝土的和易性。

根據(jù)過往的施工經(jīng)驗得知，在配制混凝土?xí)r如果只使用水泥，會造成混凝土早期水化熱較大，大大減弱了混凝土體積的穩(wěn)定性和耐久性。而通過添加石粉、粉煤灰、磨細礦渣、微硅灰等礦物摻和料，能夠大大提升混凝土的體積穩(wěn)定性和耐久性，并有效的彌補了單純使用水泥給混凝土配制帶來的缺陷。石粉的粒徑應(yīng)小于0.125毫米，石粉是一種惰性填料，在自密實混凝土中加入石粉能夠保證足夠的混凝土漿料，保持和改善自密式混凝土的工作性。細度為4000 m2/g的粉煤灰，可以歸類為優(yōu)質(zhì)的粉煤灰。它具有活性效應(yīng)，能夠有效的改善自密實混凝土的流動性，也是自密實混凝土中最常用的活性摻合料。

在選擇礦渣時，應(yīng)以顆粒徑小于0.125毫米的磨細礦渣作為自密實混凝土配制的最佳選擇，保持和改善自密實混凝土的工作性，以及提高自密實混凝土硬化后的強度。微硅粉的使用能夠改善致密式混凝土的流動性和抗離析能力。選擇粗細骨料顆粒時，要根據(jù)自密實混凝土的不同需要進行選擇和配比，最大顆粒直徑不應(yīng)超過20毫米。比如，細骨料顆粒包括粉碎砂、河砂等普通混凝土用的砂，在自密實混凝土的配制中，一般會選用中粗砂。并要控制含泥量。粗骨料顆粒一般包括卵石、碎石等各種類型的粗骨料，其中卵石有利于改善自密實混凝土的流動性，而碎石有利于自密實混凝土強度的增強。在選擇骨料顆粒時，應(yīng)以圓形石子為優(yōu)先考慮，控制針狀、片狀顆粒的含量，能夠有效的減少摩擦，增強自密實混凝土的流動性。

外加劑是讓自密實混凝土獲得良好流動性和粘性的關(guān)鍵，也是自密實混凝土的重要組成部分，能夠有效地調(diào)節(jié)自密實混凝土流動性和抗分離性的平衡，在進行選擇時，施工單位應(yīng)根據(jù)自密實混凝土的強度、使用要求、施工要求、施工環(huán)境進行綜合的考量，選擇合適的外加劑，并要考慮外加劑與水泥的相容性，確保自密實混凝土能夠達到最佳使用效果。常用的外加劑有減水劑（如：萘系高效減水劑、聚羧酸系列高效減水劑、DFS-2高效減水劑、JDF減水劑等）、增稠劑（如：二醇、酰胺、丙烯酸、多糖、纖維素等）、引氣劑、膨脹劑等，在現(xiàn)代工程建設(shè)中，常用的是萘系高效減水劑，因為它能夠與水泥很好的適應(yīng)，提高自密實混凝土的穩(wěn)定性，所以得到廣泛的應(yīng)用。另外，增稠劑的使用是為了增加混凝土的抗離析能力和黏度，引氣劑的使用是為了提高混凝土的抗凍能力，在進行自密實混凝土配制時，建筑單位要根據(jù)不同的工程需要和現(xiàn)場情況進行合理的設(shè)計和配比[2]。

（三）優(yōu)質(zhì)自密實混凝土配比特征

水膠比為0.27到0.41，膠結(jié)材料漿體體積占34%到42%，粉煤灰、磨細礦砂等摻合料因為品質(zhì)和作用效應(yīng)不同，所以均有其各自的摻量范圍，比如，粉煤灰的摻量一般為20%到45%，磨細礦沙的摻量一般為40%到75%。砂率值要控制在50%左右，DFS-2高效減水劑的摻量應(yīng)控制在0.5%到0.8%之間，自密實混凝土的坍落程度應(yīng)控制在240毫米到270毫米之間，自密實混凝土的擴展度應(yīng)大于600毫米等。以上自密實混凝土配比特征可以用于實際自密實混凝土配制的參考，不可作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，施工單位在配制時要根據(jù)施工要求、施工環(huán)境、影響因素等進行具體的考量和配比設(shè)計，讓自密實混凝土在現(xiàn)代工程中能夠發(fā)揮最大程度的作用。

（四）自密實混凝土技術(shù)在現(xiàn)代工程建設(shè)中的重要性

自密實混凝土因為具有自行密實的性能優(yōu)點，在建筑工程中大大提升生產(chǎn)效率、縮短混凝土澆筑的時間和降低了工人勞動的強度。在傳統(tǒng)建筑工程中通常會使用振搗的方法，進行混凝土澆筑和密實工作，在進行振搗澆筑時不僅噪音大，而且工人長時間手持震動器也會導(dǎo)致手臂震動綜合癥等職業(yè)病的產(chǎn)生，不利于企業(yè)生產(chǎn)和工人安全[3]。

自密實混凝土技術(shù)的出現(xiàn)，能夠減去工人手動澆筑的工作環(huán)節(jié)，改善勞動工人的工作環(huán)境，也降低了施工單位的噪音，是一項具有革命性的技術(shù)發(fā)展。傳統(tǒng)混凝土澆筑過程中還會出現(xiàn)氣泡、蜂窩麻面等現(xiàn)象的發(fā)生，建筑單位不得不需要對建筑工程的表面進行修補，獲得更為美觀的效果，這不僅延長了工程時間，也增加了工程投入和勞動量。而自密實混凝土技術(shù)能夠讓澆筑后的建筑呈現(xiàn)模板表面的紋理，并且不會出現(xiàn)氣泡、蜂窩麻面等問題，不僅提高了建筑的美觀度，又保證了工作效率[4]。

三、自密實混凝土在工程建設(shè)中的生產(chǎn)、運輸和澆筑原則

（一）生產(chǎn)前的檢查

因為自密實混凝土的質(zhì)量會受到含水量的波動影響，所以在生產(chǎn)前要嚴(yán)格控制混合設(shè)備計量的準(zhǔn)確性，務(wù)必達到最高的要求，在生產(chǎn)前要對存貯倉內(nèi)的骨料水分進行扣除，保證自密實混凝土配比的合理性，并且對沙子、粗骨料顆粒的含水量進行持續(xù)的測定。

（二）清洗工作

在配制自密實混凝土?xí)r，要徹底排空攪拌機和運輸攪拌機，要用清水沖洗干凈，在進行澆筑前還要對泵管進行沖洗，可以先采用清水沖洗，然后再用同配比的減石砂漿進行泵管的沖潤，便于自密式混凝土的垂直運輸，增強其流動性。

（三）自密實混凝土的運輸原則

在運輸自密實混凝土?xí)r，運輸時間的長短會影響自閉式混凝土的黏度，所以，在進行自密實混凝土配制時要考慮這一因素的影響，通過具體的運輸時間合理配制。自密實混凝土還會受到溫度的影響，比如，夏季溫度過高會導(dǎo)致自密實混凝土的溫度提升，改變它的黏稠度。所以，預(yù)拌混凝土站在進行自密式混凝土配置前，要與施工現(xiàn)場進行溝通交流，了解施工現(xiàn)場的施工需要后，再與可能會影響自密實混凝土流動性、黏稠度等因素結(jié)合，進行綜合的考量，不斷調(diào)整自密實混凝土的配制方案。在將自密式混凝土卸入混凝土輸送泵前，需要將前罐車進行90秒的高速旋罐，這樣做有利于自密實混凝土的密實成型，并能夠增強自密實混凝土的黏度。當(dāng)自密實混凝土卸入輸送泵時，前罐車要降低旋罐速度，保持勻速旋罐進行輸送，必要時需要低速旋罐運輸。這樣做是因為在進行自密實混凝土澆灌時，輸送過程的質(zhì)量會影響自密實混凝土的流動性和穩(wěn)定性，所以，保持勻速或低速能夠讓自密實混凝土的和易性和流動性不變，有利于增強自密實混凝土的澆筑質(zhì)量[5]。

（四）自密實混凝土的澆筑原則

在進行自密式混凝土澆筑時，要注意模板之間的拼縫不能夠大于1.5毫米，確保需要澆筑的模板內(nèi)沒有殘留的水分。比如，雨水、雪水等均會導(dǎo)致自密實混凝土出現(xiàn)離析的情況。并且澆筑過程中，還需要有專業(yè)的技術(shù)人員對澆筑過程進行監(jiān)督和控制，一旦發(fā)生問題能夠及時進行調(diào)整和解決，保證自密實混凝土澆灌過程的順利進行和澆筑質(zhì)量。為了使自密實混凝土的重力作用能夠得到充分的發(fā)揮，增加自密實混凝土的黏性，施工單位在進行自密實混凝土澆筑時應(yīng)采用分層澆筑的方法，每一層的澆筑厚度不超過一米，能夠有效地發(fā)揮自密實混凝土的重力作用和增加其整體凝聚性。在現(xiàn)代建筑工程中，施工人員還會使用鋼筋插棍進行插搗的方法，幫助自密實混凝土提高澆筑時的流動性，并且運用鋼筋插棍進行插搗的方法，還能夠起到輔助混凝土密實的作用。當(dāng)澆筑高度達到設(shè)計高度時，要停止自密實混凝土的澆筑工作，因為自密實混凝土具有沉降性，所以，需靜置20分鐘到30分鐘后，再對自密實混凝土的標(biāo)高進行復(fù)查。如果未出現(xiàn)降低現(xiàn)象，則不要進行復(fù)筑;如出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，則需要進行再一次的澆筑以達到澆筑設(shè)計高度的要求，保證工程的質(zhì)量[6]。

四、自密實混凝土的實驗方法分析

（一）自密實混凝土的流動度

自密實混凝土的流動度應(yīng)控制在700毫米到800毫米之間，在測定自密實混凝土流動度時，通常會采用阻攔圓環(huán)進行判定，并且要確保自密實混凝土內(nèi)的粗骨料顆粒能夠穿過鋼筋柱這類的阻礙。在現(xiàn)代建筑工程中，還會使用L形試驗裝置測量自密實混凝土的流動度，加強對自密實混凝土配制的控制。

（二）出漏時間控制

漏斗流出時間能夠?qū)ψ悦軐嵒炷恋恼承赃M行判定和控制，一般在進行漏斗試驗裝置時，自密實混凝土中的粗骨料顆粒直徑會控制在25毫米左右，測試的標(biāo)準(zhǔn)要以自密實混凝土中的攪拌物能夠均勻、有效的倒至漏斗中，并與漏斗上口氣平后再將出口打開，通過對全部自密實混凝土流出需要的時間進行準(zhǔn)確的記錄，獲得漏斗流出的時間。比如，在選用“V“型漏斗進行流出時間測定時，自密實混凝土的流出時間應(yīng)控制在5秒到20秒之間[7]。

（三）沉降趨勢檢驗.

自密實混凝土的坍落趨勢也是需要進行試樣的部分，測試方法一般會采用在高500毫米，直徑150毫米的圓柱體內(nèi)填滿攪拌好的自密式混凝土，然后將圓柱體內(nèi)的混凝土用隔板分成三等份，并將這三等份的自密式混凝土洗去泥灰漿，如果粗骨料含量少于平均粗骨料含量的20%，則可以確定該自密實混凝土沉降穩(wěn)定[8]。另外，在現(xiàn)代建筑工程中，還會使用U形箱實驗自密實混凝土的填充性能，便于工作人員更加直觀的掌握自密實混凝土的穩(wěn)定性。

五、自密實混凝土的性能分析

（一）出色的抗壓強度和抗壓強度

自密實混凝土相較于傳統(tǒng)的混凝土在結(jié)構(gòu)組成方面具有較高的密度，所以，自密實混凝土的抗壓強度也會比傳統(tǒng)的混凝土強度高。通過相關(guān)測試得知，在相同抗壓強度下，對自密實混凝土和傳統(tǒng)混凝土進行抗拉強度測試，自密實混凝土的抗拉強度比傳統(tǒng)混凝土的抗拉強度略高。

（二）增強粘結(jié)性、減少彈性模量

自密實混凝土與鋼筋具有良好的粘結(jié)性，自密實混凝土的流動性能夠幫助其與鋼筋更好的黏結(jié)，并且在自密實混凝土中提高粉體顆粒的含量，降低粗骨料顆粒的含量，有利于減低自密實混凝土的彈性模量，通過實踐得知，自密實混凝土的彈性模量要比傳統(tǒng)混凝土的彈性模量小15%左右，增強了自密實混凝土的可塑性。

六、結(jié)語

自密實混凝土技術(shù)的應(yīng)用被稱為革命性的發(fā)明，在現(xiàn)代建筑工程施工中得到廣泛地應(yīng)用。施工單位在配置自密實混凝土?xí)r，要充分結(jié)合施工要求、施工環(huán)境、影響因素等，進行綜合的考量和配置設(shè)計，加強混凝土配置的技術(shù)。并且不斷通過國內(nèi)、國外的優(yōu)秀案例增加施工經(jīng)驗，充分發(fā)揮自密實混凝土在我國建筑工程中的重要意義和推動作用。

參考文獻：

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