自密實(shí)混凝土應(yīng)用

1、自密實(shí)混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)程要點(diǎn)講解侯云芬1 總則 本規(guī)程適用自密實(shí)混凝土工程和預(yù)制自密實(shí)混凝土構(gòu)件的材料、配合比設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收。 本條主要是明確自密實(shí)混凝土適用范圍。自密實(shí)混凝土適用于現(xiàn)場(chǎng)澆筑的自密實(shí)混凝土工程和生產(chǎn)預(yù)制自密實(shí)混凝土構(gòu)件，尤其適用于澆筑量大、振搗困難的結(jié)構(gòu)以及對(duì)施工進(jìn)度、噪音有特殊要求的工程。 與傳統(tǒng)混凝土相比，自密實(shí)混凝土粗骨料用量少，粉體用量有所增加，水與粉體用量的比值遠(yuǎn)小于常規(guī)混凝土的水灰比，而由于添加了高性能減水劑，在不增加單位體積用水量的情況下可以大大提高流動(dòng)性。 高流動(dòng)性：保證混凝土能夠在自重作用下克服內(nèi)部阻力（包括膠凝材料的粘滯性與內(nèi)聚力以及骨料顆粒間的摩擦力）和

2、與模板、鋼筋間的粘附性，產(chǎn)生流動(dòng)并填充模板與鋼筋周圍； 高穩(wěn)定性：保證混凝土質(zhì)量均勻一致，在澆注過程中砂漿與骨料不會(huì)發(fā)生離析，同時(shí)澆注后不會(huì)出現(xiàn)泌水與沉降分層的現(xiàn)象； 通過鋼筋間隙能力：保證混凝土在實(shí)際的建筑工程中穿越鋼筋間隙時(shí)不會(huì)發(fā)生阻塞； 填充密實(shí)性：保證混凝土填充模板，并能夠自行排出在澆灌過程中帶入的氣泡達(dá)到混凝土成型密實(shí)，這一性能是流動(dòng)性、穩(wěn)定性和間隙通過性的綜合表現(xiàn)。2 術(shù)語和符號(hào) 自密實(shí)混凝土：具有高流動(dòng)性、均勻性和穩(wěn)定性，澆筑時(shí)無需外力振搗，能夠在自重作用下流動(dòng)密實(shí)的混凝土 。 擴(kuò)展時(shí)間 ：用坍落度筒測(cè)量混凝土坍落擴(kuò)展度時(shí)，自坍落度筒提起開始計(jì)時(shí)至拌合物坍落擴(kuò)展度達(dá)到500mm的

3、時(shí)間（s）。 J-環(huán)擴(kuò)展度：指J-環(huán)擴(kuò)展度實(shí)驗(yàn)中，混凝土停止流動(dòng)后，展開圓形的最大直徑和與最大直徑呈垂直方向的直徑的平均值（mm）。 浮漿百分比：篩析實(shí)驗(yàn)中，混凝土靜置120s5s后，流過標(biāo)準(zhǔn)篩的漿體質(zhì)量與混凝土質(zhì)量的比例（%）。3 材料 粗骨料宜采用連續(xù)級(jí)配或2個(gè)及以上單粒徑級(jí)配搭配使用， 粗骨料最大粒徑對(duì)自密實(shí)混凝土工作性能（抗離析性等）影響較大，不宜大于20mm；對(duì)于結(jié)構(gòu)緊密的豎向構(gòu)件、復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)（間隙通過性）以及有特殊要求的工程，粗骨料的最大公稱粒徑不宜大于16mm。 粗骨料的針片狀顆粒含量（影響間隙通過性）小于8%。 陶粒的吸水率過大，導(dǎo)致拌合物坍落擴(kuò)展度損失過快，影響到自密實(shí)混

4、凝土自密實(shí)性能。輕粗骨料24h吸水率宜不大于10%。當(dāng)24h吸水率大于10%時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證，確保滿足可泵送施工要求。 細(xì)骨料宜選用級(jí)配區(qū)的中砂 石粉的影響 為了使拌合物在高流動(dòng)性條件下獲得良好的粘聚性而不離析，自密實(shí)混凝土中可采用增粘劑或降粘劑等其它外加劑，改善混凝土拌合物的和易性，但需通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。 為補(bǔ)償自密實(shí)混凝土收縮，自密實(shí)混凝土中可摻入適量的膨脹劑，其摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。4 混凝土性能 混凝土自密實(shí)性能主要可通過流動(dòng)性、填充性、間隙通過性、抗離析性來表征。 自密實(shí)性能指標(biāo)相應(yīng)表征方法也主要以坍落擴(kuò)展度、T500、J-環(huán)、L型儀、U型儀、篩析法和拌合物跳試試驗(yàn)為主。 混凝土填充

5、性須采用坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)和T50試驗(yàn)共同表征，間隙通過性可通過J-環(huán)擴(kuò)展試驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，抗離析性可采用篩析試驗(yàn)或跳桌試驗(yàn)來表征。 填充性是自密實(shí)混凝土的必控指標(biāo)，間隙通過性和抗離析性可根據(jù)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工要求進(jìn)行選擇。 測(cè)試方法（1）坍落擴(kuò)展度和T50試驗(yàn)：填充能力 不分層一次填充至滿，且不施以任何搗實(shí)或振動(dòng)。 將坍落度筒提起，待混凝土的停止流動(dòng)后，測(cè)量展開圓形的最大直徑，以及與最大直徑呈垂直方向的直徑，平均 應(yīng)自坍落度筒提起時(shí)開始，至擴(kuò)展開的混凝土外緣初觸平板上所繪直徑500mm的圓周為止， 觀察最終坍落后的混凝土狀況，如發(fā)現(xiàn)粗骨料在中央堆積或最終擴(kuò)展后的混凝土邊緣有較多水泥漿析出，

6、表示此混凝土拌合物抗離析性不好，（2） J-環(huán)擴(kuò)展度試驗(yàn)：間隙通過性 將坍落度筒倒置在底板中心，并與J-環(huán)同心。然后，將混凝土不分層一次填充至滿。 將坍落度筒沿鉛直方向連續(xù)地向上提起229mm76mm左右的高度， 待混凝土的流動(dòng)停止后，測(cè)量展開圓形的最大直徑（d1），以及與最大直徑呈垂直方向的直徑（d2），平均為J-環(huán)擴(kuò)展度 間隙通過性性能指標(biāo)（PA） =坍落擴(kuò)展度-J-環(huán)擴(kuò)展度 目視檢查J-環(huán)加筋桿附近是否有骨料堵塞的現(xiàn)象（3）篩析試驗(yàn)：抗離析性 取10L0.5L混凝土置于盛料器中，放置在水平位置上，靜置15min0.5min。 將容量筒上部混凝土4.8kg0.2 kg移出，倒入5mm方孔篩

7、，稱量倒入標(biāo)準(zhǔn)篩中混凝土的質(zhì)量m0。 靜置120s5s后，稱量流到托盤上的漿體質(zhì)量m1。 浮漿百分比SR=( m1 / m0)*100%（4）跳桌試驗(yàn)：穩(wěn)定性（抗離析性） 拌合物用料斗裝入穩(wěn)定性檢測(cè)筒內(nèi)， 將穩(wěn)定性檢測(cè)筒放置在跳桌上，每秒鐘轉(zhuǎn)動(dòng)一次搖柄，使跳桌跳動(dòng)25次。 分節(jié)拆除穩(wěn)定性檢測(cè)筒，并將每節(jié)筒內(nèi)拌合物裝入孔徑為5mm的圓孔篩子中，用清水沖洗拌合物，篩除漿體和細(xì)骨料，將剩余的粗骨料用海綿拭干表面的水分，用天平稱其質(zhì)量，精確到1g，分別得到上、中、下三段拌合物中粗骨料的濕重：m1、m2和m3。 粗骨料振動(dòng)離析率=(m3 m1)/ m 自密實(shí)性能分級(jí) 自密實(shí)性能指標(biāo)選擇：根據(jù)結(jié)構(gòu)形狀、尺

8、寸、配筋狀態(tài)、施工方式等特點(diǎn)5 混凝土配合比設(shè)計(jì) 采用絕對(duì)體積法可避免因膠凝組分密度不同引起的計(jì)算誤差 通過增加膠凝材料的方法適當(dāng)增加漿體體積或通過添加外加劑的方法來改善漿體的粘聚性和流動(dòng)性。增加膠凝材料用量和選用高性能減水劑有利于漿體充分包裹粗細(xì)骨料顆粒，使骨料懸浮于漿體中，達(dá)到自密實(shí)性能。 配比設(shè)計(jì)控制的參數(shù) 粗骨料體積：是影響拌合物和易性的重要因素，過小則混凝土彈性模量等力學(xué)性能顯著降低，過大則拌合物的工作性顯著降低， 0.28m30.35m3。 砂漿中砂的體積分?jǐn)?shù)：顯著影響砂漿的稠度，從而影響拌合物的和易性。在0.420.45之間較為適宜，過大則混凝土的工作性和強(qiáng)度降低，過小則混凝土收

9、縮較大，體積穩(wěn)定性不良。 礦物摻合料的用量：改善自密實(shí)性能、水化溫升特性、強(qiáng)度及收縮等性能，質(zhì)量摻量宜不少于20%的總膠凝材料用量對(duì)于石灰石粉（0.2）、I級(jí)或II級(jí)粉煤灰（0.3）、S95或S105級(jí)礦渣粉（0.4 水膠比的上限值0.42。 通過建立的水膠比與自密實(shí)混凝土抗壓強(qiáng)度關(guān)系式來計(jì)算得到水膠比。 當(dāng)不具備上述試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)資料時(shí)，計(jì)算 膠凝系數(shù)：對(duì)于石灰石粉（0.2）、I級(jí)或II級(jí)粉煤灰（0.3）、S95或S105級(jí)礦渣粉（0.4），分別可取0.2、0.4和0.9； 膠凝材料用量：膠凝材料用量宜控制在450 kg/m3550kg/m3之間 一般而言自密實(shí)混凝土的用水量不宜超過190kg/m

10、3。 試拌調(diào)整、強(qiáng)度、耐久性試驗(yàn)自密實(shí)混凝土配比設(shè)計(jì)示例（1）選擇參數(shù)：粗骨料體積為0.32m3，砂漿中砂的體積分?jǐn)?shù)為0.45，粉煤灰和礦粉按照質(zhì)量比1:1摻加，礦物摻和料總摻量為50%（2）確定粗骨料體積（Vg）及質(zhì)量（mg） mg =0.32*2600=832kg（3）砂漿體積（Vm）=1-0.32=0.68m3（4）每立方米自密實(shí)混凝土中砂用量（ms）可根據(jù)砂漿體積（Vm）及砂漿中砂的體積分?jǐn)?shù)（s）、砂的表觀密度（s）Vm =0.680.45=0.31m3， ms =0.312650=811kg（5）漿體體積Vp=0.68-0.31=0.37m3（6）膠凝材料表觀密度b=2.57（7）確

11、定水膠比mw/mb=0.32（8）每立方米自密實(shí)混凝土中膠凝材料的質(zhì)量mb=(0.37-0.01)(12570+0.321000)=530kg（9）每立方米自密實(shí)混凝土中用水量 mw=5300.32=168kg（10）每立方米自密實(shí)混凝土中水泥的質(zhì)量（mc）和礦物摻合料的質(zhì)量（mm）故所得初配合比C:F:GTBS:S:G:W=265:132:132:811:832:168。6 自密實(shí)混凝土的制備與運(yùn)輸 自密實(shí)混凝土攪拌時(shí)間宜比普通混凝土適當(dāng)延長(zhǎng)。 混凝土自密實(shí)性能對(duì)用水量比較敏感，骨料宜采用倉儲(chǔ)或帶棚堆場(chǎng)貯存。每臺(tái)班骨料至少檢測(cè)一次含水率。當(dāng)骨料含水率有顯著變化時(shí)，應(yīng)增加測(cè)定次數(shù)，并應(yīng)依據(jù)檢測(cè)

12、結(jié)果及時(shí)調(diào)整材料用量。 攪拌車的滾筒應(yīng)保持勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 運(yùn)輸車從開始接料至卸料的時(shí)間不宜大于90min，如需延長(zhǎng)運(yùn)送時(shí)間，應(yīng)采取相應(yīng)的有效技術(shù)措施，并應(yīng)通過試驗(yàn)驗(yàn)證。7 施工 自密實(shí)混凝土流動(dòng)性大、側(cè)壓力大。模板的模板的支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地（基）面上，模板支撐立柱應(yīng)置于堅(jiān)實(shí)的地（基）面上，模板體系應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，體系應(yīng)具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性，能可靠地承受澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力、能可靠地承受澆筑混凝土的自重、側(cè)壓力、風(fēng)荷載及施工荷載。風(fēng)荷載及施工荷載。 自密實(shí)混凝土的澆筑效果主要取決于自密實(shí)混凝土的工作性能。因此，保持混凝土澆筑的連續(xù)性是其關(guān)鍵，如停泵時(shí)間過長(zhǎng)，自密

13、實(shí)混凝土工作性變差，必須對(duì)泵管內(nèi)的混凝土進(jìn)行處理。 自密實(shí)混凝土所用粗骨料最大粒徑小于20mm，骨料是懸浮在漿體中，為避免因混凝土下落產(chǎn)生的沖擊力過大造成自密實(shí)混凝土中骨料下沉產(chǎn)生離析，本規(guī)程從嚴(yán)考慮，規(guī)定混凝土澆筑傾落高度應(yīng)在5m以下。7.4 養(yǎng)護(hù) 自密實(shí)混凝土每方膠凝用量一般都在400kg/m3以上，水化溫升較大。因此，采用大體積自密實(shí)混凝土的結(jié)構(gòu)部位應(yīng)采取有效的溫控和養(yǎng)護(hù)措施。 水膠比低，膠凝材料用量多，從混凝土入模開始就進(jìn)行濕養(yǎng)護(hù)，在塑性階段采取薄膜覆蓋，一旦混凝土硬化，采用濕麻布覆蓋，并及時(shí)澆水。8 質(zhì)量檢驗(yàn)與驗(yàn)收 檢驗(yàn)自密實(shí)性能指標(biāo)1 包括坍落擴(kuò)展度和T50擴(kuò)展時(shí)間，其它自密實(shí)性能

14、指標(biāo)檢驗(yàn)及頻率按合同規(guī)定進(jìn)行。2 出廠坍落擴(kuò)展度和T50擴(kuò)展時(shí)間檢驗(yàn)時(shí)，同配合比的混凝土檢驗(yàn)不應(yīng)少于1次；當(dāng)一個(gè)工作班相同配合比的混凝土不足50m3時(shí)，其取樣檢驗(yàn)不得少于1次。 3 交貨時(shí)的自密實(shí)混凝土坍落擴(kuò)展度和T50擴(kuò)展時(shí)間檢驗(yàn)頻率應(yīng)與強(qiáng)度檢驗(yàn)頻率一致。4 實(shí)測(cè)坍落擴(kuò)展度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，混凝土拌合物不得發(fā)生外沿泌漿和中心骨料堆積現(xiàn)象。 1、廈門南湖明珠工程中的應(yīng)用：加固工程為33層框架剪力墻，大量使用縱向鋼筋和角鋼，用傳統(tǒng)混凝土無法施工，采用自密實(shí)混凝土，強(qiáng)度等級(jí)C35. 原材料：42.5普通水泥，級(jí)高鈣粉煤灰；河砂，細(xì)度模數(shù)為2.56，含泥量1.8%；花崗巖碎石，最大粒徑20mm，針片狀

15、含量為10.4%，含泥量1.8%。 配合比：水泥420 kg/m3 ，粉煤灰160 kg/m3 ，碎石816 kg/m3 ，河砂816 kg/m3 ，水170 kg/m3 ，外加劑8.1 kg/m3 。（水膠比：0.29，砂率50%） 性能：3天強(qiáng)度36.9MPa，28天強(qiáng)度65.1MPa。自密實(shí)混凝土應(yīng)用舉例 2. 上海環(huán)球金融中心上海環(huán)球金融中心 主樓設(shè)計(jì)采用了周邊剪力主樓設(shè)計(jì)采用了周邊剪力墻、交叉剪力墻和翼墻組墻、交叉剪力墻和翼墻組成傳力體系，為了抵抗來成傳力體系，為了抵抗來自風(fēng)和地震的側(cè)向荷載自風(fēng)和地震的側(cè)向荷載,采采用了巨型柱、巨型斜撐等用了巨型柱、巨型斜撐等構(gòu)成的巨型結(jié)構(gòu)，采用了構(gòu)

16、成的巨型結(jié)構(gòu)，采用了多種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。多種強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。 將將C60混凝土一泵到頂混凝土一泵到頂（492m），并進(jìn)行了），并進(jìn)行了C80混凝土的泵送試驗(yàn)?；炷恋谋盟驮囼?yàn)。 剪力墻剪力墻C60混凝土的配合比設(shè)計(jì)混凝土的配合比設(shè)計(jì):1 131F31F剪力墻剪力墻C60C60混凝土配合比混凝土配合比水水膠凝材料膠凝材料砂砂石石外加劑外加劑170170490490720720102010204.204.20323267F67F剪力墻剪力墻C60C60混凝土配合比混凝土配合比水水膠凝材料膠凝材料砂砂石石外加劑外加劑1701705005007507509809804.304.30676769F6

17、9F斜撐斜撐C40C40混凝土配合比混凝土配合比水水膠凝材料膠凝材料砂砂石石外加劑外加劑1701704404408408409509503.963.9680F80F以上巨型柱以上巨型柱C40C40混凝土配合比混凝土配合比水水膠凝材料膠凝材料砂砂石石外加劑外加劑1851854754758508508608603.653.653、甘肅電力調(diào)度中心通訊樓： 建筑面積87163.46平方米，地下2層，地上40層，建筑高度188米，目前是甘肅省建設(shè)高度最高的建筑。 結(jié)構(gòu)形式為組合結(jié)構(gòu)：主樓型鋼混凝土筒中筒結(jié)構(gòu)，37層筒中筒型鋼混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為內(nèi)筒外鋼結(jié)構(gòu)，梁為型鋼混凝土梁。由于核心筒墻體、柱及柱梁節(jié)點(diǎn)部位的鋼骨、主筋、箍筋及拉筋密集，而且鋼骨間的操作空間很?。▋艨兆钚?0mm），主筋與鋼骨之間間隙很小，澆筑難度大，采用自密實(shí)混凝土 配合比：水泥：380kg，1級(jí)粉煤灰90kg，S105礦渣粉（比表面積440）120kg，膨脹劑30kg，2區(qū)天然中砂778kg，520mm碎石（壓碎指標(biāo)6%，針片狀含量7%，含泥量0.3%，泥塊含量0.2%）810