高云斐
珠海城建投资开发有限公司 广东珠海 519000
摘要：近几年，自密实混凝土在我国得到迅速发展，其应用领域也从房屋建筑扩大到水工、桥梁、隧道等大型工程。文章在阐述了自密实混凝土的相关特性的基础上，以珠海歌剧院为工程实例，分析了在此工程中的弧形墙中自密实混凝土的应用情况。
关键词：弧形墙；自密实混凝土；工程实例；应用
引言
自密实混凝土是指具有高流动性、均匀性以及稳固性的特点，在进行浇筑的过程中，依靠的是混凝土的自我流动性，不需要进行过多的加工，是指在自重力的作用下可以进行流动，早在1970年左右，欧洲就开始使用轻微振动的混凝土，在应用的过程中曾存在着工人技术与混凝土结构之间的应用矛盾，一直到1990年以后才开始进入到建筑学的普遍应用之中。在本工程中由于施工对象是弧形墙，振捣和支模比较麻烦，使用自密实混凝土就很好的解决了这些问题，因此自密实混凝土在本工程中的应用效果比较理想。
1自密实混凝土相关特性
1.1材料要求
（1）水泥。考虑到工作性要求及坍落度经时损失小，应优先选择C3A 和碱含量小、标准稠度需水量低的水泥。
（2）骨料。应选择质地坚硬、密实、洁净的骨料。粗骨料针片含量少，最大粒径一般在16mm～20mm范围。细骨料宜选用级配良好的中砂，砂中所含小于0.125 mm 的细粉对自密实混凝土 流变性能非常重要，一般要求不低于10 %。
（3）矿物掺合料。矿物掺合料有不同的类型，主要包括粉煤灰、微硅粉、石粉、细磨矿渣等等。石粉主要包括白云石、石灰石、花岗岩等的磨细粉，这些主要对于自密实混凝土的工作性能有很大的改善以及保持。
（4）外加剂。自密实混凝土具有很大的流动性，要想获得大的流动性一般来说使用的外加剂都是减水剂，主要包括聚羧酸系外加剂，其主要成分是聚羧酸盐。这种外加剂运用的比较的普遍。
1.2相关性能指标要求
（1）浆骨比。在自密实混凝土当中，胶结料浆一般需要达到33～40 %才能满足要求，采用的骨料的体积也不能太大，一般选用比较小的，这样可以大大的减少骨料在浇筑过程当中发生管道堵塞的现象，但是同时如果骨料的体积过小，其收缩的量也会很大，容易产生混凝土裂缝，因此需要确定一个合适骨浆比。
（2）砂率。自密实混凝土的砂率一般需要控制在40 %～45 %，砂率不能太大也不能太小，太大对于混凝土的强度以及弹性模量都会有很大的影响，太小的话就无法很好的避免砂浆与粗骨料之间的相互分离作用。
（3）掺合料用量。对于自密实混凝土来说，不同的类型的混凝土需要的掺合料的用量往往是不一样的，需要通过净浆以及水泥砂浆的流动度试验的结构来进行确定。当然同样也可以根据实际的经验进行确定，一般来说可大于胶凝材料总量的30 %。
（4）水灰比。水灰比对于混凝土的强度以及耐久性具有很的影响，对于自密实混凝土来说，一般需要将其控制在0.4以下，而且对于用水量来说不应该超过200 kg/m3。
2、珠海歌剧院自密实混凝土的应用
2.1工程概况
珠海剧院工程位于珠海情侣路野狸岛海滨，总建筑面积59000平方米，包括1550座的大剧院、550座多功能小剧院等，大小剧场呈日月双贝造型，又称“大贝壳”、“小贝壳”，建筑物最大高度90米。该建设项目使用了大量自密实混凝土，珠海市歌剧院大、小贝壳工程的弧形板，浇注长度约60m，每次浇注高度约3m，最小斜率59度。弧形板厚15cm，中间有500cm的柱且有些中还有型钢。弧形板、柱、过梁混凝土强度等级为C40。
2.2 施工难点
该施工部位的施工存在以下难点：
（1）该部位整体结构钢筋布筋密集，绝大部分结构钢筋的间隙约为20mm，尤其在横梁、柱和弧形板的交接处钢筋布筋更密。浇筑时，下料口和振捣棒无法从上部伸入到结构部位里面，浇筑绝对高度约3m。
（2）该部位柱、弧形板和过梁为贯穿连续，浇筑长度约60m。
（3）施工将在4月份至6月份之间，属于气温多变季节。
（4）运输时间至少需要30min，且在休闲岛上施工。堵车的可能性较大。
（5）针对以上难点建议采用细石加聚丙烯腈合成纤维的自密实混凝土。
2.2混凝土配合比的试验确定
为弧形剪力墙自密实混凝土施工提出指导性作用及施工依据，通过对弧形剪力墙自密实混凝土试验样板段进行施工，最终确定自密实的配合比。详见图1。
图1 弧形剪力墙自密实混凝土试验样板段施工图
2.2.1自密实混凝土配制的原则和方法
配制混凝土时，用偏粗中砂的砂率，石子最大粒径25 mm时为49％，石子最大粒径为20 mm时为54％。用同样方法计算，则石子最大粒径为15 mm时砂率为61％。要选用粒型与级配较优的粗细骨料，并限定粗骨料的最大粒径。关于粗骨料最大粒径，规范限定不大于20 mm。水泥标号为42.5硅酸盐水泥。
自密实混凝土拌合物要求砂、石骨料均匀被包裹、悬浮在有一定粘度和流动性的胶凝材料中。与普通混凝土通过机械振捣改变混凝土拌合物物理力学性质从而充满模型不同，自密实混凝土仅靠自重充满模型[2]。因此，自密实混凝土必须流动性、抗离析性和自我填充性，同时还需要保证混凝土稳定性，以及施工时出现麻面等等一些不良的现象。
2.2.2根据以上原则原材料选用
水泥：采用质稳定的天山牌PO42.5 R；
碎石：反击破的5-16mm碎石；
砂：细度模数2.6-3.0的中砂；
掺合料：珠海发电厂二级粉煤灰；
外加剂：采用减水率和流动性能较好的聚羧酸类外加剂；
添加剂：聚丙烯腈合成纤维。
2.2.3 配合比设计
依据 JGJ/T 283—2012《自密实混凝土应用技术规程》，根据不同强度等级要求进行混凝土配合比强度设计[3]。详见表1。
2.2.4 混凝土拌合物性能的检测
由于该弧形板浇筑长度约60m，若采用普通的自密实混凝土，结构部位浇筑长，产生裂缝的风险很大；若采用加纤维膨胀剂的方案，混凝土养护措施难以满足混凝土的技术要求；建议使用加聚丙烯纤维的抗裂措施，是一种高强聚丙烯束状单丝纤维，经特殊的表面处理技术，确保了纤维在混凝土中具有极佳的分散性及与水泥机体的握裹力[4]。并且在配筋方面建议采取细筋密布的措施，以最大限度的抵抗混凝土的收缩，达到抗裂防裂的目的。
2.3弧形墙自密实混凝土施工当中出现的问题以及质量保证措施
2.3.1出现的问题
由于墙体不是普通的垂直墙体，因此在施工是会出现很多不同的问题需要解决，主要包括：
（1）没有成型的模板，只能利用其他类型木板进行替代，这就导致木板之间的接缝不严密，进行混凝土浇筑时容易引起漏浆情况，这样就会极大的影响浇筑的混凝土的强度；
（2）由于没有成型的整体木板，需要进行分段浇筑，混凝土浇筑时的前后施工缝就会很多，新旧混凝土之间的粘结成为了比较大问题；
（3）进行浇注是由于弧形墙没有开口，因此浇筑起来就比较的困难，混凝土的浇筑速度受到很大影响，进而影响混凝土浇筑质量。
2.3.2生产质量保证措施
（1）统一配合比，统一原材料，生产前安排一次检查，务使整个生产系统处于完好状态。尤其是计量精度的校准，尤其是对于外加剂的使用需要紧缺到克，通过抽样的方式来保证计量的精度，合格后方可生产
（2）严格把关原材料质量关，不合格的原材料不使用；
（3）聚羧酸外加剂和萘系外加剂严禁混用；
（4）开盘混凝土必须进行各项性能试验，主要包括流动度以及塌落度的测试，保证其自密实混凝土施工的性能，同时预留试块，进行强度测试，对其余混凝土目测并确认满足性能要求。
（5适当增加混凝土的流动度，在进行施工是加快施工速度，保证施工质量；
（6）运输过程中严格控制非配合比用水混入混凝土中；
（7）在施工过程当中采取两端同时施工，缩短施工工期；
（8）模板支撑是采用甲板支撑，固定好模板位置，防止漏浆；
（9）在进行浇筑时采用两段同时浇筑，根据混凝土初凝时间确定一次性最大浇筑高度。
2.3.3施工质量控制
（1）模板要有足够的强度、刚度和稳定性来满足流态混凝土所产生的侧压力，不得有低于最高浇筑表面的开放部分和缺口。模板间的间隙不得大于2mm。施工前应检查模板的支立、钢筋和保护层情况，对影响混凝土浇筑的问题及时处理。
（2）选用合适的脱模剂，以免影响混凝土的浇筑质量。
（3）混凝土浇筑前进行二次搅拌，搅拌时间为2min，以保证混凝土的匀质性。对不符合要求的混凝土不得进行浇筑。浇筑时采用滚动分层的方式浇筑，下料口尽量低，每层的浇筑高度不超过整体浇筑高度的1/3。
（4） 由于结构配筋过密，混凝土的粘聚性大，在浇筑柱子的过程中，建议在模板外采用侧敲击的辅助振捣方式进行。
4结束语
在施工完成后，通过后期检测试验对混凝土的施工质量进行了检测，主要包括留置的试块强度试验、现场回弹检测、氯离子检测、碳化程度检测、观察感观等等，检测的结果均达到合格标准，在珠海歌剧院弧形墙自密实混凝土施工过程中，笔者通过对自密实混凝土配合比以及施工时容易出现的问题进行分析，制订了有效的预防和改进措施，对于整个工程的质量有着很重要的作用。
参考文献：
[1] 章富齐，白蓉，姚传勤.绿色自密实混凝土施工研究与工程应用[J]. 山西建筑. 2013（09）
[2] 张磊，徐宝华，杨杰，罗亚磊，李健.自密实混凝土在北京某重点工程中的研究和应用[J]. 商品混凝土. 2018（Z1）
[3] JGJ/T 283—2012《自密实混凝土应用技术规程》
[4] 张刘名.高抛免振自密实混凝土在建筑工程中的应用[J].住宅与房地产. 2018（16）
论文作者:高云斐
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/20
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