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自密实混凝土的特点与施工技术探究

添加时间:2018/07/23
  摘要:自密实混凝土 (Self-Consolidating Concrete或Self-Compacting Concrete简称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, 同时获得很好均质性, 并且不需要附加振动的混凝土。本文针对自密实混凝土在施工中的应用进行了分析, 首先分析了自密实混凝土的特点, 然后对自密实混凝土施工要点进行了阐述, 以使施工人员更好地对其进行了解, 在对公路工程进行施工的过程中发挥出更大的作用, 以便相应的施工质量得到有效的控制。
  
  关键词:自密实; 混凝土; 施工中; 应用;
  
  Application of Self-Compacting Concrete in Construction
  
  Abstract:Self-consolidating concrete (self-consolidating concrete or self-compacting concrete referred to as SCC) means that under the action of its own gravity, it can flow and compact, even if there is dense steel, it can completely fill the template, and at the same time obtain good homogeneity, and no additional vibration of the concrete.This paper analyzes the application of self-compacting concrete in construction.First of all, it analyzes the characteristics of self-compacting concrete, and then elaborates the construction points of self-compacting concrete so that construction personnel can better understand it.It will play a greater role in the construction of the highway project so that the corresponding construction quality can be effectively controlled.
  
  Keyword:self-compacting; concrete; construction; application;

 
混凝土
  
  1、自密实混凝土的发展
  
  欧洲是最早使用轻微振动的混凝土的, 时间可追溯到上世纪70年代早期, 但SCC直到上世纪80年代后期才在日本逐渐发展起来。而SCC得以在日本发展的契机是混凝土结构耐久性提高和熟练技术工人减少之间矛盾问题的解决需求。在上世纪90年代中期的欧洲 (瑞典) SCC第一次被用在了交通网络民用工程上, 之后EC建立了一个多国合作SCC指导项目。自此之后, SCC得以在欧洲被广泛应用。
  
  2、自密实混凝土的特点
  
  自密实混凝土具有诸多优势, 被称为“近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”, 其优势具体表现如下:
  
  (1) 可确保混凝土密实度良好。 (2) 提高生产效率。相较传统混凝土, 其无需振捣, 如此不仅缩短了浇筑时间, 也降低了劳动强度, 客观上减少了工人数量及相应成本。 (3) 改善工作环境和安全性。由于无需振捣环节, 工人在施工中没有振捣噪音, 有效避免了长期手持振动器导致的“手臂振动综合症”. (4) 无需振捣, 那么振捣导致的模板磨损也避免了。 (5) 增加了结构设计的自由度。无需振捣, 可浇筑结构的形状、形态及性能可更加多样, 为结构设计提供了广阔空间。 (6) 有效降低了混凝土对搅拌机的磨损。 (7) 改善混凝土的表面质量。可将模板表面的纹理或者造型逼真呈现出来;其不会出现表面气泡或蜂窝麻面, 无需进行表面修补。 (8) 工程整体造价有所降低。可能降低成本的方面包括人工减少、质量提高、噪音降低及施工速度提高等。
  
  缺点:自密实混凝土其硬化后的耐久性非常有限, 尤其是在寒冷气候条件下;同时, 自密实混凝土中还有不稳定的气泡。高流动自密实性混凝土与普通混凝相比, 干燥收缩略大。
  
  3、自密实混凝土施工要点
  
  3.1 自密实混凝土搅拌要点
  
  对于自密实混凝土配置而言, 搅拌工作具有至关重要的影响, 该项工作的好坏直接影响着之后各个环节质量的优劣。因此, 必须重视及加强搅拌工作。首先, 在搅拌期间必须确保加入的各项材料质量符合标准, 同时确保在量化材料时, 将其误差控制在2%以内, 若误差超过该范围势必会影响到最终的混凝土的性能;其次, 必须严格控制混凝土中含水量, 要求每一次搅拌工作至少测量含水量两次;最后, 投料时必须严格依照相关规范标准顺序开展:在搅拌机中加粗细骨料→加入适量水→加入水泥和掺和料→再加入适量水→搅拌半分钟→加入适量外加剂→搅拌一分半, 最后取出形成的材料。
  
  3.2 自密实混凝土运输要点
  
  由于水分对自密实混凝土的内部结构存在较大干扰, 因此, 在运输自密实混凝土前必须认真检查运输车中是否存在水分, 一旦发现水分必须先采取必要的措施将水分清除干净, 然后才能在车内装入自密实混凝土。此外, 由于水泥会随着时间的增加而逐渐硬化, 使得其流动性越来越低, 所以必须合理控制运输时间, 尽量将运输时间控制在两个小时以内, 如此自密实混凝土的流动性才能得以保证, 使用该材料形成的公路工程才能满足人们要求。
  
  3.3 自密实混凝土浇筑要点
  
  在正式开始浇筑自密实混凝土之前, 应先检查模板外观, 查看其拼缝的大小是否小于1.5mm, 满足条件方能采用;同时为了保证良好的流通性, 确保混凝土浇筑质量, 需提前清理泵管。在浇筑期间需保证持续的输送状态, 停止输送的标准为建筑到一定的高度位置;浇筑期间应结合要求制定科学合理的浇筑速度;浇筑期间应安排专人在旁, 负责监督管理, 一旦浇筑工作出现问题, 可及时发现并找到应对之法;最后需要注意的是为避免出现溢出的问题, 在浇筑时应将其浇筑到略低于规定的高度, 待二十分钟之后, 重新对其进行测量, 如此将其修复到规定高度更加符合公路设计要求。
  
  3.4 自密实混凝土养护要点
  
  完成公路工程项目后, 需对其进行必要地养护, 通过采取良好的养护措施, 可延长公路的使用年限。具体的养护措施应做到:首先为了降低水分散失的速率, 应在公路上覆盖无纺布, 同时还需要不断对其进行洒水, 使其始终保持在湿润状态。另外, 应合理控制保养时间, 通常要求其超过十五天。
  
  4、自密实混凝土在施工中的应用
  
  自密实混凝土施工工艺, 采用初步破碎和筛分得到的块片石作为混凝土的粗骨料, 有序入仓后形成具有一定自然空隙的块片石体, 然后向仓内浇筑超流态机制砂自密实混凝土, 利用其超高流动性及自身重力填充到块片石体空隙中, 无需振捣即可形成完整密实的混凝土结构, 其混凝土强度等级可满足不同设计要求。通过课题的研究及在工程实体中的应用, 总结块片石自密实混凝土的施工技术, 经整理形成该工法。
  
  4.1 工法特点
  
  (1) 该法施工使用高掺粉煤灰的超流态机制砂自密实混凝土, 水泥用量低, 水化温升较低, 解决了大体积混凝土开裂问题。且施工时无需振动, 消除了混凝土施工漏振及过振的人为干扰影响, 施工质量稳定可控。 (2) 该法施工块片石掺量大, 可达55%~60%. (3) 该法工艺于普通片石混凝土相比, 块片石取材方便, 施工工艺简单, 能省工省力, 工程造价大幅降低, 节能环保, 具有显着的社会经济效益, 具有开创革命性的示范效应。
  
  4.2 适用范围
  
  (1) 适用领域:本工法适用于贵州地区公路、铁路、水利、市政、建筑等工程。 (2) 适用部位:挡墙工程、基础、涵洞墙身、桥梁桥台以及大坝混凝土等工程。大体积混凝土使用该工法, 技术、质量及经济效益尤为显着。
  
  4.3 工法原理
  
  基于超流态机制砂自密实混凝土的超流态和自密实性能, 首先将满足一定粒径要求的大块石/片石直接放入施工仓, 形成有一定自然空隙的块片石体, 然后在块片石体表面浇注超流态机制砂自密实混凝土, 依靠其超高流动性及自重, 完全填充块片石体空隙, 超流态机制砂自密实混凝土硬化后与块片石形成完整、密实、低水化热的混凝土结构。
  
  4.4 施工工艺流程及操作要点
  
  (1) 施工工艺流程图施工工艺流程图见图1.

 
图一
  
  (2) 操作要点。
  
  块片石清洗与入仓:
  
  1) 严格选取满足要求的块片石, 以保证施工质量;
  
  2) 块片石的运输宜采用自卸车直接入仓的方式。为避免车轮带入泥土, 应在入仓道路上设置冲洗台, 对车轮进行冲洗;当没有合适的入仓道路时, 块片石也可以采用吊车、缆车、人工等其他方式入仓。
  
  (3) 在块片石入仓过程中, 小于300mm的块片石含量不得超过5%.
  
  (4) 每层块片石入仓厚度不超过1.5m.
  
  5、质量控制
  
  5.1 原材料质量控制
  
  原材料的质量要求必须符合相关的技术标准、技术规程及试验规程等。对入仓的块片石料, 应无风化, 质地坚硬, 不得有剥落层, 饱和水抗压强度≥30MPa;粒径不小于30cm, 小于20cm的块片石块数量不得超过5%;表面无裹附泥层, 含泥量和泥块含量不得大于0.5%, 若超标则必须对石块进行清洗。
  
  5.2 混凝土质量控制
  
  (1) 应严格检测混凝土的出机性能及入仓质量, 入仓混凝土应满足无离析无泌水, 坍落度270mm±20mm, 扩展度不小于650mm, 倒坍落度筒流出时间≤6S, 抗压强度满足要求。 (2) 要严格控制混凝土施工质量, 表面平整度<5mm, 无麻面无缺菱掉角;注意自密实混凝土的浇筑, 确保自密实混凝土填充满块片石缝隙, 严格按要求养护。
  
  5.3 混凝土温度控制
  
  在施工中主要采取以下措施: (1) 加强水泥入罐温度检测, 对骨料采取搭设遮阳棚; (2) 对自卸车用遮阳棚保温, 做好混凝土运输过程的温控, 减少运输过程中的温升, 提高浇筑入仓强度; (3) 减少水泥用量, 优化混凝土配合比; (4) 采用冷水拌和, 冷水机组送到拌和楼的用水控制在7°C; (5) 依据工程现场实际情况埋设温度热敏感元件, 布点时依据分层、对称的原则, 使温度检测和监控更具实时性; (6) 按设计布置冷却水管, 依据监测数据采取合理通水方案, 并根据出水口温度来调节冷却通水流量、通水时间及冷却水温度。根据本工程情况, 为满足混凝土内部最高温度控制的要求, 5~10月通9℃~12℃的制冷水, 流量不小于20L/min, 并根据温升需要必要时加大通水量至35L/min.通过采取上述一系列措施, 监测肘管二期混凝土平均最高温度为35.74°C, 符合要求。
  
  6、结论
  
  随着我国在混凝土行业技术研发的不断深入, 新型混凝土不断涌现, 自密实混凝土因其自身密实度高, 能提高施工工艺, 改善工作环境和安全性, 改善混凝土质量等多方面的优点, 将会在今后的施工中大量使用。
  
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