自密实混凝土在钢筋砼劲性骨架拱桥中的应用

自密实混凝土在钢筋混凝土劲性骨架箱型拱桥中的应用唐云伟，陆永军，李明泽第4页共5页自密实混凝土在钢筋混凝土劲性骨架拱桥中的应用唐云伟1，陆永军1，李明泽2（1、宜昌市交通基本建设质量监督站宜昌市443000；2、兴山县公路段宜昌市443711。）摘要：自密实混凝土具有大流动性及良好的粘聚性，使混凝土在自身重力作用下自行流动但不会发生骨料分离，从而实现自密实。自密实混凝土可以解决由于人为因素产生的施工质量不良的问题，并且可以解决钢筋密集部位或某些振捣机械无法达到的部分混凝土的施工问题，同时还能加快施工进度，节省人力，减少噪音污染。本文结合工程实例，介绍了自密实混凝土的特性、优点、配合比以及在钢筋混凝土劲性骨架拱桥实际应用中取得的效果。关键词：自密实混凝土；劲性骨架；拱桥；应用；自密实混凝土（Self-CompactingConcrete，简称为SCC）也叫自流平混凝土，是在低水胶比下，能不经振捣靠自身的重力作用自流平自密实并充满模板和包裹钢筋，这种新型混凝土为施工带来了极大便利，被称为“最近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”。自密实混凝土起步最早的是日本，后来美国、英国、联邦德国、加拿大等也进行了相关研究，现在这些国家自密实混凝土的使用量已经占混凝土全部用量的30%~40%[1]。我国从上世纪九十年代才开始对其进行研究，尚处于起步阶段，目前年用量不足1%。1自密实混凝土的特性及优点1.1自密实混凝土特性⑴高流动性：是自密实混凝土的最显著的特点。是指分散体系克服内阻力而产生变形的能力，可以保证混凝土能够绕过障碍物，充分填充模型内每个角落。常用评价指标主要有坍落度、坍落扩展度等。⑵高稳定性：保证混凝土质量均匀一致，即不泌水，骨料不离析。⑶间隙通过性：保证混凝土浇筑时能自行穿越钢筋间隙而不发生阻塞。⑷填充性：是衡量自密实混凝土工作性的一个重要指标，是流动性、稳定性和间隙通过性的最终结果。1.2自密实混凝土优点携⑴慌混凝土具有高忙流动性、高抗谎分离性、高间圆隙通过性和高子填充性，能自赚行填充模板内纱的空间，形成竞均匀密实的混桐凝土结构，混嘴凝土水胶比低港，结构致密，拦抗渗和抗碳化期性能强，混凝抄土收缩小，水浴化温升低，抗绿裂性能好，可瓣有效抵御环境体中有害物质的汉侵害；拿⑵枯避免在混凝土芝施工中漏振和葵过振等人为因都素对混凝土质聚量的影响领，增加结构寿灿命笑；塞⑶户降低劳动强度司，节省劳力、只振捣机具和能航耗，降低施工鹿成本；蜂⑷鹿降低施工噪音意，缓解施工扰彩民矛盾；听⑸宽简化工序，缩荒短工期，提高梦效率；护⑹毅施工方便，为挣结构设计提供字了更大的自由链度；御⑺袜可大量利用粉粒煤灰和矿渣粉暖等工业废料，泻废物利用，有钩利于环境保护麦等高。宅2电自密实混凝土测适用范围俗2.1斩句自密实混凝土盛的押适用范围生，一般有以下盟几个方面：崇⑴宏浇筑量大、浇马筑深度、高度帐大的结构工程浇；嗽⑵冈形体复杂、配踏筋密集、薄壁单、钢管混凝土劣等受施工操作纵空间限制的工习程结构；邮⑶诞工程工期要求艇紧、严格环境辟噪音限制、普筋通混凝土无法朽实现的工程结盒构。只以下情况不宜忽采用自密实混季凝土坛[2]攻：大⑴神用起重机及手筑推车浇筑混凝农土时；菌⑵栋混凝土浇筑表朱面的坡度超过稿3有º钳时；观⑶梨喷射混凝土时暮；租⑷棚通过加水获得患的高流动性混述凝土，而又无猫不良后果的，鸟如真空混凝土临，压轧混凝土俩及离心制管等厕。孔3予典工程应用实例孟湖北省兴山县趟平邑口香溪河峡特大桥，采用胡单孔净跨晋180m层的上承式钢筋掉混凝土劲性骨屯架箱型拱，矢咱跨比矛1/8葡，净矢高蜘22.5m贵，线形采用等晨截面悬链线，主拱轴系数址m瓦＝耐1.543锯。拱箱采用钢壤管加斜腹杆和岔上、下平联形浓成的劲性骨架努与外包混凝土显组合构造，钢源管管径冬8×熔29楚cm份，内部灌注沈C40厌自密实混凝土缘，形成钢管混序凝土两铰拱构侮造闭。陈3.1捧配合比设计浆的原则宿3.1.1单垃一般原则夫⑴思要求拌和物具墨有很嫂大的流动性拦，能自行密实吊而不产生离析慎，并能满足所梨要求的强度和世耐久性。设增大流动性的晴途径除了增大壤用水量外，还党有增加外加剂旷掺量和采用聚返羧酸系高效减填水剂。锋⑵弓适当增加砂率丙，保证浇筑时典不产生离析。疮3.1.2症交一般要求臣及配制要点毙⑴纲砂率村。者砂率是影响混租凝土拌合物工撑作性的一个主繁要因素。砂率病适宜可以减小机集料的空隙率驼，减小骨料间剂的摩擦，增加额润滑作用，增躺强粘聚性和保沈水性。势砂率椅过大拉，材会影响毒自密实混凝土员的弹性模量和研抗压强度狸。毕一般宜控制在耽40%抹～高45%奶。本工程砂率咏采用糠48.5%挑。垄⑵壤水胶比元。自密实舟混凝土水胶比侦选择虎除了现应满足叼普通步混凝土各项性抚能外，还必须会考虑大流动疮性萄混凝土为保持忧良好的粘聚性止需要对最大水雅胶比的限量。仇减小水胶比，患可以增加混凝肺土的粘聚性。梢根据以往工程巾经验，抱水胶比剂一般选择经在申0.3终～巾0.先4脖之间。胳本工程采用陷0.36射。浸⑶愉混凝土胶凝材站料用量周。厘为了达到大流药动和保持混凝占土良好的粘聚倒性，混凝土胶凳凝材料不应过沟低释，一般不低于福500床别kg贯/m限3右。本工程未掺捉粉煤灰，炸胶凝材料用量形达到了触543kg欺/m肌3逃，早期强度较短高，挽混凝土的富水贝化热较大，收曾缩也大。话⑷召混凝土单位用肤水量靠。找增加单位用水炎量，可以增大蛇混凝土流动度戏，但混凝土易住发生印离析，增大混务凝土泌水锦性害，影响到混凝会土的和易性。疲在配制自密实效混凝土时，应纸在保证喝坍落度饼和混凝土工作槐性灶的前提下杨，百尽量降低神单位用水量害。冲本工程单位用磨水量采用券186kg波/m蔑3巴。艘⑸逝塌落度损失及械其控制。塌落违度的经时损失消在自密实混凝德土中表现得尤贺为突出，其产蝶生的主要原因壁是：随着水泥抖的水化反应，猾高效减水剂被傅水泥的水化产塔物大量吸附而储使分散作用降姓低，表现微自陕密实混凝土的津塌落度随时间剥的增长而逐渐吐减少。塌落度晚损失程度与高散效减水剂的掺吩加方法、水泥用品种、施工温肌度、搅拌工艺幼等有关。高效良减水剂可以采湿用反复掺加的动方法，必要时茎可以加入少量感的缓凝剂。碧⑹站水泥裹砂工艺输。骨料含水量耗的不同以及混的凝土搅拌方式矮的不同都会影阵响自密实混凝忧土的性能。自赶密实混凝土最访易出现的问题店是离析和泌水赞。日本人首先忘提出的水泥裹读砂工艺，就是烈在骨料表面包橡上一层低水胶变比的水泥浆形穴成皮壳外壳，泻以提高混凝土厉的各种性能，背可以防止此类帝问题的发生。飞造壳搅拌的砂潜子，其表面含夜水量炸以该15%傅～马25任%雪为宜。汽3.2亲原材料及其性虹能携3.地2.1神东水泥制捷佳水泥是混凝土窑中的胶凝材料戏，可为混凝土渔提供活性。混晋凝土中的水泥束用量过多会产店生不良后果：瞎如水化热过大载，混凝土收缩袋过大产生裂缝蜻及空隙。扑理论上各种水帜泥都可用于配框制蒜自密实混凝土券，叛最好是驳硅酸盐水泥分，其次是普通辣硅酸盐水泥饮。水泥标号一挤般不宜低扁于熊42.5MP肺a误。着同时还要装考虑缎水泥的吸水性友和高效减水剂巩的相容性。除本工程翼采用华新普通秩42.5迫硅酸盐水泥外，水泥密度为港3.08g网/m津3俱，馅3破天和盆28振天抗压强度分晓别达到波26.2MP祖a孔和广49.1

华MPa摄，捐3帆天和畅28评天抗折强度分情别达到魂5.3MPa瓦和煤8.9MPa母。池3.武2释.2巷党骨料狱骨料在混凝土援中起骨架作用纠，贤必须控制骨料朗的最大粒径、监粒型和级配。效级配不好，将胖影响混凝土的营粘性，容易离佛析、泌水。粗仆骨料最大粒径败一般不超过低25mm剥。同时要求四针晨、蒸片革状颗粒盏含量要少轿。灭细骨料宜选用辉级配良好的中剪砂或粗砂站（细度模数毅≥待2.6细），且适当增新加砂中细粉的要含量，提高混泄凝土的粘度脑。粗骨料锹采用吩5喷～盯25mm练的颂人工芬碎石，捉表观密度为践2670kg现/m3予。细骨料采用扎细度模数为涌2.78木，石粉含量蠢11%拖的河砂。爪3.潜2括.4驶化学挽外加剂撞混凝土中适当献掺入外加剂，询可以明显改善膨混凝土拌和物蜻的性能，减少后用水量，延缓泥凝结时间，降苗低水化热，提哨高混凝土的抗给冻性、抗渗性祝等。仇掺加高效减水寨剂则姓是访配制蹈自密实混凝土宣的垂技术关键遭。阀自密实混凝土要对外加剂的要轮求有涌[苗3挑]暮：被⑴枣与水泥相容性牌好咱；扩⑵仰减水率大俭；序⑶劈缓凝、保塑。养常用减是剂有秩：窜萘磺酸盐系列滑、磺化三聚氰我胺系列、氨基醉磺酸盐系列和甜聚羧酸系列四钓大类。其中聚锯羧酸系列效果舅显著。本工程活主要采用埋的码上海麦斯特生锻产的垂聚羧酸系执SP8CR-苏HC衔高效减水剂蹈。杏另外掺入榨UEA贫膨胀剂切，焦起到敢膨胀密实的效建果岩。写3.绕2钟.5震拌和水帐当用于拌制混女凝土的水中含却杂质过量时，姻不仅会影响混仗凝土的强度，悄还会影响混凝绢土的凝结时间桂，其质量应符孩合饮用水的标站准。茂3.颂3层鸦混凝土构施工参配合比罚经试验，最终锡确定自密实混耕凝土的配合比值如查表刺1宫。喊表摘1C鸦4翻0皇微膨胀自密实膏混凝土配合比坝使用部位雕设计标号万水泥品种具坍岂落度控制㎝泊配合比的主要势参数州每方混凝土材揉料用量㎏透石子最大粒径甜水胶比虎单位用水量㎏母/m哪3依砂率集%性膨胀剂掺量拘%贷减水剂掺量绝%像水叨水泥路天然砂罪人工骨料杜减水剂留SPCR-H杀C朋原液丰膨胀剂架UEA际钢管内部妹C40残华新普通屿42.5胳18商～雹22筹25输㎜后0.36神186终48.5捷10敌0.6化186缴465扁820忆846筋3.10妹52秤3.奏4滔混凝土体积变伯形昂（贝表胞2卷）糕从变表渔2借可以看出，混参凝土前期膨胀部不大躬，袜1冲4浙天以后出现收正缩，但后期收绳缩趋于稳定，客第凳6匹3敌天收缩值最大泄，之后又逐渐洁收缩变小。赏虽然从数据上继看混凝土略有药收缩，但掺入善一定量的膨胀澡剂后，对减少且混凝土的收缩桥起到了一定的柜缓解作用，从蹦长久来看，可霉以补偿混凝土冶水化热带来的惯体积收缩。很表队2雅您混凝土自身体讽积变形（闸με寿）桐龄期（豆d默）顾1慰2机3立4共5斑6江7菊8冲9孝10向11纹12汽13枝14涉21咬29甲36梁42胡49炮56底63飘70药77愧自身体变（近με浅）沫0徒15壶25诚30朴35从25扑20属18架15顺14粗9衰9俊7它2票-7冒-21和-27址-42亭-36层-49敢-50烦-41痰-43雄3.恢5陵飘自密实混凝土泄的识质量苍控制般要点宝⑴上钢管内不得出煌现断缝、孔洞耀，不得出现混返凝土与管壁分动离现象；若⑵倚单管混凝土浇捡筑必须连续浇箱筑，且灌注完乖成时间不得超轨过首盘混凝土袋的初凝时间。宴⑶耍施工时，责环境温度应控拣制在送5除℃笋～税40鸭℃况，钢管温度小吵于缓60哥℃林，如果有超温潮现象，应先降嫌低钢管温度后非再组织施工。猴⑷低浇筑时，利用拜压力泵将混凝珠土从钢管拱两肥端的拱脚相向嫂、均衡、对称俯顶升灌注，直仿到拱顶预设的阀出气管口冒出渴混凝土为止，亚表明已在管内很完全浇灌混凝盛土。凯⑸丙浇筑过程中，抬采用小铁锤敲顶击钢管，检查饭混凝土的上升各位置，及时检挡查发现混凝土坝浇筑过程中是婚否产生空洞。略⑹娱为保证钢管混单凝土的密实性册，可在拱顶位咽置设置溢流管欧。对钢管内混舍凝土不密实部标位，可采用钻疤孔压浆法进行狱补强，压浆后忧钻孔补焊牢固猾。顺3.矩6术低施工质量检测绣钢管内自密实震混凝土浇吐筑顺2矛周后，逗利用超声四和手锤敲击背方法对混凝土缝的施工质量进侵行了全面检测连。结果表明：略对选样点进行土超声法拥和手锤敲击愧测试，所浇注域的柜8翅根钢管混凝土灰拱，其内部攀混凝土均匀密仍实虎，记混凝土与管壁闸之间文最大联空隙子为颈15mm闷，主要集中在如拱顶附近。经钟采用高强砂浆转补强后，满足渠设计要求童。4结束语牌自密实混凝土究具有许多振动霞密实混凝土所必不具备的优点内，有良好的发猴展前景。多将自密实混凝海土技术与钢管狐混凝土技术结管合起来，消除丝了浇筑混凝土恒时的振捣噪声泡，提高了施工为速度与质量，机实现了混凝土两浇筑时的省力澡化，为改善和炊解决过密配筋混、薄壁、复杂复形体等振捣困洪难的工程施工宣带来了极大的血方便，格并且能够有效澡地耽保证工程质量挪。参考文献：役[1]何翁友发、吕家附良体.阔自密实混凝土忍的研究现状及迈其发展方向肌.丈中国港湾建设乔{[J].2宗002毙年通4乒月第利2架期害.P16~1驾9陵；且[2]

彩肖延亮登，叫高早强微膨胀巧自密实高强混幕凝土的培植及悉其性能研究愚，武汉鸭大学硕士学位暖论文穿，徒武汉，追2004尿年谎4捏月，灌P丹4球~怕22葱。骗[凑3顽]

顷刘数华，方坤垄河，曾力，呜高掺量粉煤灰逮高强自密实混皮凝土试验研究斧，粉煤灰警，栏2004.0南3派Applic查ations旬ofse绵lf-com某pactin定gconc灵retei浅n间Reinfo暖rcedC融oncret危eComp鹊osited鬼Arch藏宴bridge往s攀ofSt炒iffen蚀Framew您ork元TangY筐unwei心1迁，题L待u牌Yongj签un谅1培，瞎LiMin垃gze江2作(予1.模Yicha卫ngCom谨munica籍tionS合upervi散soryo崖fQual纱ityBu挪reau,宅Yichan测g现,4430卵00变,China核;2漠、渡Xingsh栋an唱Highwa冬ymana吉gement钢secti冶on抖,块楼Yichan孤g掘碍443顶711固,China锣)政Abstra姓c损t锐：涂TheSe蓄lf-Com葵pactin归gConc竖reteh拳asthe胡prope泊rtyof犯high鞠flowab拾ility慰andhi哲ghcon黎sisten冰c汤y门，月itcan伸flow抄flatu坡nderi情t剂’魂sown袜gravit李ywith肥outan写ysegr郑egatio摩nand缺itis泳compac歼tedby另itsel和f.颗Since蜻these辜lf-con诵pactin怪gconc沟retec亲ansol淡veall山thep沃roblem洲swhic者hare储caused省bywo煤rker鼠´欠smatt愧e筑r廉，天thede葵nsenes堂sofs幕teelo女rthe孔narrow兽room,膜atthe谦same蹦time,s馆tillc叙an数accele董ratet兼hecon央struct滔ionpr外egress匆,不，坟savel搜aborp冰ower,险reduce差then吼oisep按olluti登on.Th其isart毯icleu晃nifies毕thep混roject澡examp同le,in捞troduc万edfro堵mchar料acteri狡sti武c剪，亭advant米ag寒e队，捆mixing近propo拣rtion劫ofthe梅递self-c雕onpact盈ingco歇ncrete众aswe转llas略obtain恢s诸thepr起actica计lappl谈icatio呼neffe壮ctin赶Reinfo泰rcedC皆oncret币eComp熟osited驳Arch较bridge情s平ofSt株iffen丛Framew察ork姜.狠Keywo泥rds:混Self-C康ompact越ingCo俗ncret舌e右；访Stiffe魔nFram乘ework玻；睡