自密实混凝土在叠合管廊中的应用

林碧玲

（厦门智欣建材集团有限公司，福建 厦门 361023）

1 工程概况

厦门马銮湾新城集美片区蔡林南路地下综合管廊工程，总长度为1790m，管廊主体结构总混凝土体积为19956m3。预制构件种类为预制叠合顶板、预制叠合底板、预制叠合外墙、预制叠合内墙。预制段长度为1475m，预制混凝土体积为4037m3。现浇混凝土工艺为辅，由于振捣难故采用自密实泵送混凝土，管廊自密实混凝土的技术难点在于：自密实、无收缩、高填充、高粘结性能（与预制构件）图纸要求：

（1）混凝土设计抗压强度为C40、抗渗P8，混凝土限制膨胀率≥-0.020%。

（2）自密实混凝土设计应满足《自密实混凝土应用技术规程》填充性SF2、间隙通过性PA2、抗离析性离析率SR2≤15%要求。。

（3）配制的自密实混凝土应为无收缩，与预制构件紧结合，混凝土密实良好，无孔洞、缺陷。

2 自密实混凝土配合比设计要求

《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012、《补偿收缩混凝土应用技术规程》JGJ/T178-2009对混凝土配合比设计要求如下：

（1）粗骨料的粒径不宜大于20mm，单位体积混凝土粗骨料宜为0.28～0.35 m3；砂浆中砂的体积分数ΦS为0.42～0.45。

（2）水胶比＜0.45，胶凝材料用量400～550kg/m3。钢管自密实混凝土，应采取减少收缩的措施，膨胀剂用量一般为30～50 kg/m3。

（3）单位体积混凝土用水量宜为155～175kg/m3。矿物掺合料掺量为20%～40%，水泥用量不宜大于500 kg/m3；

3 原材料优选及检验情况

（1）福建闽福水泥股份有限公司生产的P.O 52.5 水泥，C3A 含量低，水化热较低，质量稳定，性能检验：凝结时间初凝152 min、终凝197 min，28d 抗压强度57 MPa，SO31.24%,烧失量1.40%,符合《通用硅酸盐水泥》GB175 指标要求。

（2）石狮鸿山热电厂生产的F 类II 级粉煤灰，玻璃珠含量多、需水量小，达到减水效果从而能提高混凝土的强度。性能检验：细度18.7%，需水量比98%，安定性合格,游离氧化钙0.20%，烧失量1.80%，符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/T1596 指标要求。

（3）三钢厂生产的“钢松”牌S95 级矿粉，性能检验：比表面积420 m2/kg，流动度比102%，28d 活性指数99%，符合《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046 指标要求。

（4）漳州产细度模数为2.8 的中砂（Ⅱ区），氯离子含量0.001%，含泥量0.9%，泥块含量0.5%；花岗岩反击破碎石，针片状含量4.0%、含泥量≤0.4%、泥块含量0.1%，非碱活性骨料，符合《建筑用砂》GB/T14684、《建筑用石》GB/T14685 指标要求。

（5）科之杰新材料集团生产的Point-S 系列缓凝高性能减水剂，混凝土减水率为28%，28 天收缩率比≤100%，符合《混凝土外加剂》GB8076 指标要求；I型膨胀剂由厦门凯景实业公司供应，物理性能限制膨胀率检测：水中7 天0.050%，空气中21 天0.046%，符合《混凝土膨胀剂》GB23439 指标要求。

（6）水：采用饮用水。

4 配合比计算、试拌、调整并优选

（1）当减水剂用量从0.9%递增至1.4%时，混凝土的流动性迅速增大；超过1.4%后流动性趋于恒定；当掺量为1.6%时，混凝土出现离析现象；故减水剂掺量1.4%为最佳选择。

（2）通过试配和调整，粉煤灰、矿粉、膨胀剂的掺量占总胶凝材料用量的12%、8%、10%时，满足自密实混凝土工作性能要求。

（3）当水胶比小于0.35时，混凝土流动性较小，工作性能不满足要求。当水胶比为0.42时，混凝土有轻微离析现象，最后优选水胶比0.38，配比单方用量：水泥323 Kg、水166 Kg 、S773 Kg 、G5～20为882 Kg、粉煤灰55 Kg、矿粉37 Kg、膨胀剂46 Kg、减水剂6.2 Kg。

混凝土性能检验：坍落度250 mm、扩展度680mm、倒排空6s、T500为8.5s、离析率8%、扩展度与J环扩展度差值20mm；抗渗等级为P10MPa，28d标养抗压强度53.2MPa，混凝土限制膨胀率水中14d为0.028%、转空气中28d为0.021%符合设计要求。

5 工程应用

5.1 生产控制

（1）用双卧轴强制式搅拌机搅拌时间≥60 S，水泥、粉煤灰等掺合料温度≤60℃、骨料≤30℃、水≤25℃。

（2）骨料含水率检测、计量允许偏差、出厂检验、取样、运输严格执行GB/T 14902《预拌混凝土》、JGJ/T283《自密实混凝土应用技术规程》相关标准要求。

（二）浇筑、养护及温度控制措施

（1）进行混凝土的底板浇筑时，浇筑速度不宜过快，以使混凝土从溢流口溢出。

（2）用30*30mm的铁块按自密实砼从溢流口溢出的顺序进行封堵。

（3）浇筑剪力墙应与浇筑底板第一车砼的时间间隔须控制好，避免预制构件因自密砼自身的应力而产生构件移位，产生位置偏移、变形。一次性浇筑至剪力墙距顶板底板500mm时，应停止浇筑等混凝土沉定稳定后再续浇以防沉降缝产生。

（4）混凝土浇筑完毕后，顶部覆盖养护，待混凝土硬化后，进行蓄水养护，养护时间不得少于14d，混凝土表面与内部温差小于250C，防止混凝土收缩裂缝和温度应力裂缝。

（6）叠合管廊样板如图1：

图1 叠合管廊样板

（三）自密实混凝土拌合物性能出厂检验：坍落度250 mm、扩展度675mm、倒排空6s、T500为9s、离析率9%、扩展度与J环扩展度差值21mm、标养抗压强度51MPa、混凝土限制膨胀率水中14d为0.026%、转空气中28d为0.020%；现场检验：坍落度250mm、扩展度665mm、T500为10.5s。

6 应用效果

（1）现场交付28 天标养试件抗压强度分别53.1MPa、52.1MPa、51.1MPa、52.0MPa、50.0、49.8、48.9MPa、48.6MPa、49.5MPa、52.3MPa 依据《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107 评定合格。

（2）对构件观察，自密实混凝土与预制构件之间的粘结良好，未发现构件有渗水现象；说明微膨胀自密实混凝土在生产供应过程中填充性、间隙通过性和抗离析性能良好。

（3）混凝土在泵送过程中未出现水泥沉底、堵管等不良现象，可泵性优，符合设计、施工要求。