四川自密实混凝土

在普通混凝土中，界面区的孔隙率水泥石的孔隙率。由于振动影响产生的微泌水形成的孔隙结构，气泡聚集以及界面区局部水灰比较大的情况比较严重。由于自密实混凝土黏性好，泌水少，加上不需要振捣，因而减少了微泌水，水泥石的孔隙率尤其是界面区的孔隙率显著低于普通混凝土，而且均匀分布于界面区和水泥石本体之中。同时由于自密实混凝土掺入了较多的粉煤灰，水化中消耗了较多的氢氧化钙，大大减少了界面区氢氧化
钙晶体的形成。减少了氢氧化钙这一软弱晶体的形成，就改善了自密实混凝土的界面区结构。结构密实，强度提高，渗透性低，就能够提高耐久性能。

《自密实混凝土施工工法》是中国葛洲坝集团股份有限公司完成的建筑类施工工法；作者分别是程志华、石义刚、郭光文、余英、范品文；该工法适用于大型孔洞结构分层回填时顶层混凝土施工以及小孔洞结构一次封堵回填施工部位。也适用于孔洞结构顶部衬砌混凝土施工。
《自密实混凝土施工工法》主要的工法特点是：利用自密实混凝土具有大流动性及良好的黏聚性，依靠自重可充填密实的特性，达到了混凝土免振自密实效果；降低了空间狭小部位孔洞结构混凝土回填施工难度，加快了施工进度，确保了施工质量。

2005年三峡三期大坝达到了挡水高程后，二期工程导流底孔完成放水泄洪任务，具备了回填封堵条件。导流底孔单孔封堵体长78.0米，高12米；分长为28.0米、25.0米和25.0米三段施工，每段分4层施工。导流底孔回填封堵后，封堵体为大坝挡水部分，质量要求很高；如何确保封堵体混凝土回填质量，尤其是封堵体顶层空间狭小，施工人员很难进入仓位进行混凝土振捣，是孔洞结构混凝土回填封堵面临的难题；为确保封堵体顶层部位混凝土回填质量，葛洲坝集团在三峡工程施工中，经科研攻关，研发了一种高流态自密实混凝土，满足了导流底孔、大坝临时廊道、地下电站施工支洞等孔洞结构部位混凝土回填封堵的要求。

自密实混凝土配合比设计
1.混凝土水胶比
除了与常态混凝土一样混凝土水胶比选择应满足混凝土各项性能外，还须考虑自密实混凝土为保持良好的黏聚性需对大水胶比加以限制。通过试验，当水胶比在0.35～0.40之间时，骨料可以随着浆体通过多层钢筋网，当水胶比大于0.40时，骨料通过钢筋网的能力减弱，因此当钢筋比较密集时，水胶比以不大于0.40为佳。但对于较大的浇筑块体，相对钢筋较少时，亦可适当增大水胶比，根据施工经验，浇筑强度等级较低、钢筋较少部位的自密实混凝土，采用0.5水胶比，混凝土仍能保持良好性能。
2.混凝土胶凝材料用量
高强度等级混凝土胶凝材料用量大致在350~450千克/立方米之间选定，胶凝材料具体用量根据试验确定。
3.混凝土单位用水量
要得到的混凝土，在混凝土流动度前提下，应采用较小的单位用水量，应掺用减水率高且能保持混凝土结构稳定的外加剂。
4.混凝土掺合料
掺入细磨粉煤灰的微珠效应和复合减水剂作用叠加，赋予混凝土良好的免振自密实性能，而且掺入粉煤灰可以减低水泥水化热温升。为了满足低胶凝材料用量，在胶凝材料总量不变的情况下，选取合适粉煤灰掺量，可以满足各种强度等级混凝土要求。一般粉煤灰掺量在20%~25%左右，低强度等级混凝土的粉煤灰掺量可以达到40%。
5.混凝土砂率
自密实混凝土的砂率大小，影响着混凝土免振与振捣强度比的大小。一般情况下，自密实混凝土砂率在普通混凝土的基础上提高3～5%。
6.骨料粒径及级配
为了减小骨料分离，也为了能采用混凝土泵输送入仓，骨料大粒径应不超过40毫米，且中石与小石比例采用1∶1或2∶3为宜。钢筋密集的部位一般采用配自密实混凝土，骨料大粒径不超过20毫米；钢筋较少部位，可采用二级配自密实混凝土，骨料大粒径不超过40毫米。

自密实混凝土性能检测方法
自密实混凝土是混凝土中一种新型材料，其性能检测主要从其流动性、通过钢筋栅间隙能力、填充性、混凝土力学性能及耐久性等几方面检测，具体检测方法如下：
1.流动性
自密实混凝土属于高流态混凝土，不宜单一采用坍落度评价其流动性，也要依据《水工混凝土试验规程》DL/T5150-2001中混凝土拌合物扩散度，来评价自密实混凝土拌合物流动性能。一般情况下，新拌制的自密实混凝土扩散度为60±5毫米，坍落度为25～27毫米.
2.通过钢筋栅间隙能力
为评价混凝土拌合物通过钢筋间隙的能力，采用长200毫米×宽30毫米×高50厘米方木盒，盒中间设有两层间距为8毫米的$25毫米钢筋栅，作为试验装置进行试验。使拌合物从一端向另一端水平流动通过，待混凝土不再流动后，分别检测两端混凝土容重和高差，通过混凝土容重和高差比较评价混凝土通过钢筋间隙的能力。
3.填充性
填充能力是衡量自密实混凝土工作性能的一个重要指标，采用长200毫米×宽30毫米×高50毫米的木制“U”形槽，内置多层$25毫米钢筋网（钢筋网水平间距为8毫米），作为试验装置。试验时混凝土从一端倒人，流经布有钢筋网的中部，从另一端翻出。观察拌合物在流经钢筋网后是否发生分离，待混凝土硬化后，拆模观察混凝土对整个试验装置的填充情况和表面是否有缺陷。
4.混凝土力学性能及耐久性能
在水胶比及粉煤灰掺量相同情况下，自密实混凝土的抗压强度与常规混凝土基本相同，但自密实混凝土具有较高的轴拉强度和极限拉伸值，也具有良好的抗冻和抗渗性能。自密实混凝土抗压强度、轴拉强度、极限拉伸以及混凝土抗冻、抗渗性能试验检测方法同常规混凝土一样按照试验规范进行。

自密实混凝土施工工序与常规泵送混凝土施工基本相同，该工法主要介绍与空间狭小孔洞回填自密实混凝土施工工艺密切相关的几道工序，如模板施工、预埋件施工、泵管布置、混凝土浇筑、温度控制以及灌浆等工序施工操作要点。
模板施工
由于自密实混凝土流动性大，混凝土凝结以前可持续对模板产生较大的侧压力，所以模板要有足够的强度、钢度和稳定性。根据混凝土浇筑高度计算混凝土产生的大侧压力，对模板进行加固牢固。同时模板间的缝隙不得大于2毫米，以防较大漏浆。
预埋件施工
预埋件施工主要包括灌浆管道、排气管、冷却水管以及止水和金结埋件施工，其中止水和金结埋件施工，按照设计要求进行施工。
自密实混凝土浇筑底部坯层混凝土时，通过模板上预留窗观察混凝土浇筑情况，确定换布料埋管的时机。浇筑顶层混凝土时，通过预埋的排气管观察孔内混凝土填满程度，若排气管有水泥浆出现，说明此泵管周边位置混凝土已填满，然后根据实际情况换泵管，当所有的排气管都有水泥浆出现时，说明孔内已填满。适时控制泵机供料和稳压的时间（一般为30分钟），同时防止钢管的持续压力影响模板的稳定性。
《自密实混凝土施工工法》的材料设备要求如下：
空间狭小孔洞结构自密实混凝土回填施工设备、材料、人力资源配置与常规泵送混凝土施工基本相似，主要不同点为：
1.空间狭小孔洞结构自密实混凝土回填时，为节约成本在仓内的埋管一般由普通钢管加工制作而成，钢管型号与泵机泵管相配套，一般采用125米或150米钢管加工制作。
2.空间狭小孔洞结构自密实混凝土回填时，混凝土不需要振捣，减少浇筑工的配置，一般一个班配置2～3个浇筑工就可以满足要求。
3.空间狭小孔洞结构自密实混凝土回填混凝土不需要振捣，一般不需要配置振捣机房和振捣棒。
自密实混凝土支洞封堵混凝土采用泵机浇筑，搅拌车运输，混凝土坍落度14~16毫米。由于仓面面积较小中堵混凝土采用平浇法从支洞内侧问外浇巩。米有且在4日尔管输兴混凝十。当该层混凝土浇筑至距孔顶动土浇筑时，在孔顶预埋2根150钢管（作为泵管），利用钢管输送混凝土。当该层混凝土浇筑车问1.2米时，施工人员撤离仓面，封堵进出口模板，利用预埋的p50钢管向内输送自密实混凝土，侧的1根再浇筑外侧的1根，边输送边观察，当混凝土浆从封头模板顶部溢出后停止泵机供料。