自密实混凝土隧道工程论文

2022-04-23

[摘要]自密实混凝土是一种采用现代技术的高性能混凝土。本文介绍了自密实混凝土技术的基本概念、发展历程、研究与应用现状、技术特点等，并对自密实混凝土的进一步研究和应用做了展望。[关键词]自密实混凝土；高性能混凝土；技术特点；研究1、引言自密实混凝土(self－compactingconcrete。以下是小编精心整理的《自密实混凝土隧道工程论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

自密实混凝土隧道工程论文篇1：

高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道冬期施工技术探析

摘要：近几十年来，我国的经济飞速发展，人们的生活水平与方式不断地提高，高速铁路在我国大范围覆盖式的建设，并投入使用，为国家整体经济增长、人们出行便利奠定了坚实的基础。无砟轨道运用在高速铁路上，可以使高速列车在运行中更加安全、平顺、稳定，且具有较强的耐久性；众所周知，与传统铁路不同，高速铁路轨道结构采用由我国自主研发的新型轨道结构CRTSⅢ型先张板式无砟轨道，由于无砟轨道作为高速铁路的核心技术之一，尤其是冬期施工仍存在难以攻克的技术难点，因此，本文结合新建北京至沈阳铁路客运专线河北段无砟轨道冬期施工技术难点及保温措施进行总结阐述，已期对以后的施工有一定的借鉴意义。

关键词：高速铁路；无砟轨道；冬期施工

新建北京至沈阳铁路客运专线是我国“四纵四横”客运专线中的北京至哈尔滨（大连）客运专线的重要组成部分，线路起自北京市朝陽区星火站，经北京市顺义区、昌平区、怀柔区、密云区进入河北省境内，经承德进入辽宁省境内，再经朝阳、阜新后引入沈阳枢纽，其中河北承德境内全长191.6公里，正线轨道结构全部采用CRTSⅢ型先张板式无砟轨道，无砟轨道由钢轨、弹性扣件、轨道板、自密实混凝土层、隔离层以及具有限位结构的钢筋混凝土底座等部分组成，其中路基地段结构高度为838mm（内轨轨顶面至底座板底面），隧道、桥梁地段结构高度为738mm，曲线超高在底座板上设置；轨道板混凝土强度等级为C60，宽度2500mm，厚度200mm，标准轨道板长度分5600mm、4925mm和4856mm三种；自密实混凝土层为单元结构，长度和宽度同轨道板，厚90mm，强度等级为C40，配置单层CRB550级冷轧带肋钢筋焊网，每块轨道板对应自密实混凝土层设置两个凸台，与底座板上设置的限位凹槽相互结合；底座为钢筋混凝土单元结构，强度等级为C35，底座内配置双层CRB550级冷轧带肋钢筋焊网，底座对应自密实混凝土凸台位置设置凹槽，路基地段底座宽度为3100mm，底座厚度为300mm（含4mm厚土工布），隧道、桥梁地段底座宽度为2900mm，直线地段底座厚度为200mm（含4mm厚土工布）；自密实混凝土层与底座间设置4mm厚的土工布隔离层，隔离层应覆盖自密实混凝土层范围，以实现自密实混凝土层与底座间的良好隔离；自密实混凝土层设置凸台，底座对应凸台位置设置凹槽（长1000mm，宽700mm），通过凸台凹槽咬合进行轨道限位。

一、CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土冬期施工技术

1、施工作业准备

（1）外业准备。CRTS III 型无砟轨道线上施工前应完成低温（-7至-12℃）状态下CRTSⅢ型板式无砟轨道线下工艺性试验，使无砟轨道作业人员熟练掌握无砟轨道施工各工序流程和工艺特点[1]，形成一套成熟的工法和科学参数。

（2）内业准备。施工前应完成无砟轨道冬期施工方案及作业指导书的编制及审批工作，并对施工管理、作业人员进行培训教育，掌握关键工序控制要点[2]，澄清有关技术问题，熟悉相关规范和验收标准，以便更好的指导线上施工，其主要目的如下：

1）了解掌握 CRTSⅢ型板式无砟轨道的施工工艺流程，着重解决关键工序的施工方法；2）确保自密性混凝土在冬期低温条件下各项检测指标满足规范要求；3）解决轨道板冬期铺设时存在的关键点、重难点问题，为线上施工做好准备。

（3）物资准备

为确保无砟轨道自密实混凝土冬期灌注质量合格，施工现场应配备升温、保温物资。

隧道内物资准备：塑料布、棉被、电风炮、保温板、棉帘等；

隧道外物资准备：塑料布、棉被、密目网、脚手架、电风炮、电采暖炉、Φ50mm水管等。

其他物资准备：运板车、龙门吊、强力吹风机、精调仪器等。

2、施工工艺流程

（1）隧道外自密实混凝土冬期施工流程：底座板验收完成→隔离层、弹性垫层施工→自密实混凝土层钢筋网片安装绑扎→轨道板粗铺→轨道板精调→自密实混凝土层模板安装→隧道外轨道板保温设施安装→水管敷设→塑料布铺设→保温被铺设→塑料布铺设→连接智能电采暖炉、电风炮→板腔内温度达到10℃后进行自密实混凝土浇筑→带模养护不少于3d→拆模→涂刷养护液、贴养护膜覆盖养护。

（2）隧道内自密实混凝土冬期施工流程：底座板验收完成→隔离层、弹性垫层施工→自密实混凝土层钢筋网片安装绑扎→轨道板粗铺→轨道板精调→自密实混凝土层模板安装→连接电风炮→板腔内温度达到10℃后进行自密实混凝土浇筑→隧道内轨道板保温设施安装→塑料布铺设→保温被铺设→带模养护不少于3d→拆模→涂刷养护液、贴养护膜覆盖养护。

3、冬期施工要求

（1）混凝土拌和站

1）拌合系统保温措施。料仓保温措施：骨料仓分2种骨料（粗骨料与细骨料），对骨料仓分别进行保温。料仓采用夹芯保温彩钢板进行全封闭，料仓底部与墙壁设有暖气片，采用甲醇锅炉循环水对暖气片进行加热，以保证细骨料、粗骨料温度不低于10℃。

外加剂房、拌合楼、搅拌机棚保温措施：采用甲醇锅炉循环水对外加剂房、拌合楼以及搅拌机棚内的暖气片进行加热，保证室内温度不低于10℃。

拌和用水保温措施：采用甲醇锅炉对拌和用水进行加热，水的温度控制在60℃以上，不宜高于80℃，地埋水池采用夹芯保温彩钢板+塑料布+保温被+塑料布覆盖的保温形式；地上水池应在地埋水池的基础上对水池周边采用夹芯保温彩钢板包裹。

粉料罐保温措施：粉料罐采用保温棉布包裹，保证温度不低于0℃。

皮带机、下料斗保温措施：拌和站上料皮带机采用保温被覆盖包裹，下料斗部位采用夹芯保温彩钢板封闭，保证温度不低于0℃。

2）混凝土拌制。搅拌自密实混凝土前，应严格测定粗、细骨料的含水率，并根据含水率及时调整自密实混凝土的施工配合比。搅拌时应先向搅拌机内投入粗、细骨料和已加热的水，搅拌时间不少于30S，再加入水泥、矿物掺和料和外加剂，并继续搅拌均匀，总搅拌时间不少于180s。

为了确保冬期自密实混凝土正常灌注，保证混凝土出机温度不低于18℃，水泥、矿物掺和料温度以实测为准，须在开盘前进行混凝土热工计算，确定拌合用水加热温度及骨料等加热温度。

3）混凝土运输保温措施。施工现场应根据混凝土浇筑速度及需求量，提前与拌和站联系，合理安排罐车运输，确保运至现场的混凝土及时灌注。混凝土运输罐车采用保温被包裹，运输途中采用保温被制作的扣盖对罐体的进出料口进行封闭，减少热量损失，保证混凝土的入模温度不低于10℃（规范规定混凝土冬期施工入模温度不低于5℃，鉴于承德地区冬期较为寒冷与自密实混凝土的特性及热量损失十分严重等原因，经现场反复试验论证，入模温度10℃时能够满足施工要求）。当混凝土运至现场后，应检测混凝土扩展度、T50、温度等性能指标，合格后方可灌注。（2）轨道板保温设施安装

1）路基、桥梁段保温设施安装

轨道板精调、模板安装完成后，进行保温设施安装：

保温棚架搭设（以桥梁工程为例）：保温棚以每榀梁为一个单元，采用Φ42mm壁厚3.5mm脚手架搭设。保温棚横向设置3根高度为2m的立桿，分别设置于防撞墙外侧及线路中心线，横杆与立杆采用十字扣件连接，在立杆外侧设置斜撑，下撑在A墙根部；顺桥向间距为300cm，桥梁端部间距为260cm，并在端部加设扫地杆。纵向采用Φ42mm壁厚3.5mm脚手架连接成整体。

保温棚覆盖：保温棚覆盖三层，自内而外为双层保温膜、密目网。保温膜与保温棚架使用麻绳绑扎牢固，保温膜采用高强度、高密度保温膜，保温棚四周采用钢管紧密压实，达到密闭、防风的效果。保温膜外覆盖密目网，密目网与保温棚架绑扎牢固。

智能电采暖炉、水管安装：自密实混凝土模板顶部敷设4道Φ50mm供热水管，采用智能电采暖炉进行加热，水管回路不超过150m，水管每间隔70m左右设置闸阀式连接阀，以便于连接及拆卸。

每个保温棚内配置6个热风炮，在自密实混凝土灌注前对板腔进行预热，当板腔内温度不低于10℃且轨道板温度不低于5℃后进行自密实混凝土灌注。

保温被、保温膜铺设：自密实混凝土灌注完成后，采用双层规格4m×6m的保温被将无砟轨道全面包裹，保证养护温度，在保温被上铺设一层保温膜，规格尺寸与保温被相同，保证养护湿度。

2）隧道内保温设施安装

隧道采用两道封门保温：第一道在隧道明暗交接处设置保温板+棉门帘进行全断面封闭保温，第二道在距第一道50m处设置全断面棉门帘进行封闭保温，在隧道内每隔200m设置一处热风炮对洞内空气进行连续加热，确保洞内温度不低于15℃，隧道内自密实混凝土灌注后及时覆盖保温膜和保温被。

（3）混凝土灌注及养护

1）路基与桥梁段自密实混凝土灌注及养护

冬期自密实混凝土灌注必须保证入模温度不小于10℃，轨道板板腔内温度不小于10℃，轨道板温度不小于5℃，自密实混凝土性能满足灌注施工要求。

保暖棚内施工自密实混凝土时，采用混凝土输送泵车灌注，施工前于轨道板灌注孔上方对暖棚进行开口，尺寸为0.3×0.3m，灌注孔上架设直径为500mm的料斗，料斗采用钢管支撑，灌注完成后立即对暖棚开口覆盖，覆盖采用保温膜，达到密闭、不漏风。

路基与桥梁轨道板冬施期间，灌注时间宜选择在当天温度较高时间段，自密实灌注前使用热风炮对板腔进行加热，灌注后保证升温、保温设备运转正常，带模养护不少于3d且强度不小于10Mpa，拆模后喷涂养护剂、贴养护膜进行保湿养护，养护期不少于14d。

2）隧道段自密实混凝土灌注

隧道内环境温度不小于15℃，自密实混凝土灌注入模温度不小于10℃，自密实混凝土性能满足灌注施工要求。

隧道内轨道板精调完成后，应及时进行自密实混凝土灌注，灌注完成后带模养护不少于3d且强度不小于10Mpa，拆模后喷涂养护剂、贴养护膜进行保湿养护，养护期不少于14d。

（4）温度监测

1）温度监测范围

为保障自密实混凝土冬期施工质量，需对相关温度进行监测：大气温度、水泥、水、粗、细骨料等原材料温度、混凝土出机口温度、混凝土拌制棚内温度、混凝土入模温度、施工作业环境温度、混凝土入模前轨道板温度和模腔温度、养护温度。

2）温度监测方法

大气温度，水泥、水、粗、细骨料的温度以及工作环境温度可直接用温度计测定。

混凝土出机温度及混凝土入模温度的测定：混凝土灌注后，立即用电子测温仪对混凝土温度进行测定，读数后并记录。

混凝土养护测温：在养护期间，在保温被内放置温度计测量温度并记录。

3）温度监测管理

建立温度监测体系，对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌和料温度、混凝土入模温度、养护温度等进行监测，针对温度变化情况，适时调整防寒保温措施。

测量原材料使用前的温度，根据测温情况采取适当措施。混凝土开盘前测量水泥、矿粉、粗、细骨料、减水剂、拌和用水温度，根据热工计算和实际试拌确定的温度参数，保证混凝土出机温度符合要求。

混凝土入模温度不低于10℃，与新浇自密实混凝土接触的底座板、轨道板、钢筋和模板的温度不低于5℃。

在混凝土养护期间，分别对环境温度、覆盖体内部温度进行监测，覆盖体内温度不低于5℃。

二、CRTSⅢ型板式无砟轨道冬期施工控制要点

1、自密实混凝土灌注

自密实混凝土入模前，应检测混凝土拌合物的温度、坍落扩展度、扩展时间T50、含气量及泌水率等拌合物性能；

灌注时自密实混凝土灌注速度不宜过快，保证下料的连续性和混凝土拌合物在轨道板下的连续流动，待四角排气口内自密实混凝土浆面达到轨道板底部，且排气孔排出混凝土骨料均匀时，关闭灌料斗阀门，停止灌注；

自密实混凝土灌注过程中，及时观察并记录6块百分表的读数，以便确定轨道板的上浮值，上浮值变化过快及上浮超标时，及时配合人工对压杠进行螺栓压紧，减小上浮变化值。

2、自密实混凝土养护

自密实混凝土灌注完成后应及时养护，带模养护时间不得少于3天，拆模后养护时间不得少于14天；

带模养护期间，应采取带模覆盖、自然养护；拆模后，在自密实混凝土四周涂刷养护液，粘贴养护薄膜，灌注孔、观察孔部位涂刷养护液、粘贴养护薄膜；

冬期施工时，应对混凝土做好保温养护措施，保证抗压强度达到设计强度的70%之前不得受冻。

三、结束语

随着高速铁路建设的飞速发展，我国自主研发的CRTSⅢ型板式无砟轨道在城际客运专线铁路中得到广泛推广及使用，彰显国力，无砟轨道作为高速铁路建设的核心技术之一，其施工难度大、精度要求高、质量控制严、施工工艺复杂，其施工条件、自然因素难以满足施工需要，因此，针对北方进入寒冷天气采取一系列冬施保温保质措施，在确保无砟轨道施工质量和安全的同时，也要因地制宜、本着敬畏自然、顺应自然的原则，尽量减少对环境的破坏，以促进人和环境的可持续发展。

参考文献：

[1]熊德辉. 高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道养护维修技术研究[D]. 中国铁道科学研究院， 2014.

[2]朱隋云. （2016）. Crh2a型动车转向架落成控制的关键项点.科技创新导报，13（8）， 61-62.

[3]李吉林. 高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道工程施工质量的管理与控制[D]. 西南交通大学， 2013.

（作者单位：中铁四局集团第一工程有限公司）

作者：迟有峰

自密实混凝土隧道工程论文篇2：

自密实混凝土的发展应用及展望

[摘要]自密实混凝土是一种采用现代技术的高性能混凝土。本文介绍了自密实混凝土技术的基本概念、发展历程、研究与应用现状、技术特点等，并对自密实混凝土的进一步研究和应用做了展望。

[关键词]自密实混凝土；高性能混凝土；技术特点；研究

1、引言自密实混凝土(self－compacting concrete。简称SCC)，是一种高流动性且具有适当粘度的混凝土，它不离析，能够通过钢筋填满模板内的任何空隙，在重力作用下自行密实，属于高性能混凝土的一种。其突出特点是拌合物具有良好的工作性能，即使在密集配筋和复杂形状的条件下，仅依靠自重而无需振捣便能均匀密实填充成型，为施工操作带来极大方便。同时，兼有提高混凝土质量、改善施工环境、加快施工进度、提高劳动生产率、降低工程费用等技术经济效果，被称为“最近几十年中混凝土技术最具革命性的发展”。

日本20世纪80年代，混凝土结构的耐久性问题、由于逐渐减少的熟练建筑工人而导致工程质量下降的问题等是当时的主要问题。为了解决这些问题，日本东京大学教授冈村甫(Okamura)最早提出“免振捣的耐久性混凝土”，并由小泽(Ozawa)和前川(Maekawa)做了相应的基础研究。1996年冈村首次将这种混凝土命名为自密实高性能混凝土(self－CompactingHigh Performance Concrete)，其关键技术是通过掺加高效减水剂和矿物掺合料。在低水胶比条件下，大幅度提高混凝土拌合物的流动性，同时保证良好的粘聚性、稳定性，防止泌水和离析。

2、自密实混凝土性能和技术特点

与普通混凝土相比，自密实混凝土具有下述性能：(1)高流动性，自密实混凝土必须能够流动并填满模板内每个角落。(2)稳定性好，自密实混凝土在流动过程中必须保证不离析，减少泌水。(3)不会堵塞，自密实混凝土在流过密集钢筋或狭窄空间不能产生堵塞。

同普通混凝土相比，自密实混凝土在配合比设计上对原材质量和用量有更高的要求。主要表现在如下方面：

(1)高效减水剂是自密实混凝土产生的前提。自密实混凝土随着高效减水剂的发展而产生的，减水剂对其性能有决定响。减水剂的作用相当于振捣棒，均匀分散水泥颗粒于水形成浆体，骨料通过浆体浮力和粘聚力悬浮于水泥浆中。《自密实混凝土应用技术规程》(CECS203:2006)中规定，宜选用聚羧酸系高效减水剂，当需要提高混凝土拌和物粘聚性时，自密实混凝土中可掺入增粘剂。

(2)自密实混凝土对水泥的要求。水泥强度等级根据混凝土的试配强度等级选择，同时考虑与减水剂相容性问题，通常自密实混凝土比普通混凝土水泥用量多、水泥强度等级高。《自密实混凝土应用技术规程》中规定，使用矿物掺合料的自密实混凝土，宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

(3)自密实混凝土对骨料的要求。自密实混凝土对骨料有较高的要求，《自密实混凝土应用技术规程》规定，粗骨料宜采用连续级配或2个单粒径级配的石子，最大粒径不宜大于20mm；石子的含泥量≤1.0％、泥块含量≤0.5％、针片状颗粒含量≤8％；石子孔隙率＜40％。

(4)超细矿物掺合料是配制自密实混凝土的必要条件。超细矿物掺合料是自密实混凝土配制不可缺少的条件，它们可以提高拌合物的流动性、减少水泥用量和水化热，并通过二次火山灰效应参与水化进程，提高混凝土后期强度。常用的超细矿物掺合料有粉煤灰、矿粉和硅粉，矿物掺合料的细度和吸水量是重要的参数，一般认为直径小于0.125mm的细矿物掺合料对自密实混凝土更有利，并且要求0.063mm孔径筛的通过率大于70％。

3、国内外自密实混凝土的研究及应用现状

目前对自密实混凝土的研究主要从配合比优化人手，结合结构设计、生产质量控制、现场施工工艺、工程应用等方面展开。在配合比优化方面主要针对自密实混凝土对材料和配比的敏感性，在大量正交试验的基础上，分析外加剂、矿物掺合料、骨料质量和数量等因素对自密实混凝土工作性能的影响，建立定量关系。利用优化理论，研究基于地域材料特点的自密实混凝土最佳配比方法；在材料性能试验方面，主要从混凝土的流变性能和工作性能；早期体积稳定性如收缩、徐变、温度变形等；力学性能如抗压强度、弹性模量、粘结强度等：抗渗性等方面展开。在理论研究方面如白密实混凝土的物理力学性能和耐久性方面的理论分析比较少。尤其是早期的收缩机理，影响因素的数量及程度，测量方法，预测模型等问题研究较少。

日本到2004年自密实混凝土总应用量已超过250万m³，并有逐年增加之势。目前，日本正在致力于将自密实混凝土从特种混凝土发展成普通混凝土。典型的工程应用实例是跨度为1990m的明石海峡大桥(悬索桥)，该桥的两个锚碇分别使用了24万m³和15万m³强度为25MPa的自密实混凝土。由于采用了自密实混凝土，使得锚碇的施工工期由2.5年缩短为2年，缩短工期20％。

近年来，由于日本应用自密实混凝土的不断成功，使西方国家也开始关注和应用该项技术。其中，美国西雅图六层的双联广场钢管混凝土柱(28d抗压强度115MPa)是迄今为止自密实混凝土应用中强度最高的实例。由于采用了超高强度自密实混凝土，从底层逐层泵送，无振捣，降低了结构成本的30％。荷兰也是目前应用该技术较为普及的国家之一，大约有75％的预制混凝土结构采用自密实混凝土。不仅保证了特殊结构施工的需求，也使混凝土制品的性能与外观质量得到了改善和提高。

我国自密实混凝土的研究及应用相对较晚，但近几年得到迅速的发展。北京、深圳、南京、济南、长沙等城市陆续有了自密实混凝土的应用报道，应用领域也从房屋建筑扩大到水利、桥梁、隧道等大型工程。从1995年开始，浇筑量已超过4万m³。主要用于地下暗挖、密筋、形状复杂等无法浇筑或浇筑困难的部位，同时也解决了施工扰民等问题，缩短了建设工期，延长了构筑物的使用寿命。其中具有代表性的工程实例有：北京首都机场新航站楼的简体墙、西单北大街东侧商业区改造的工程，大亚湾核电站的核废料容器建设工程，厦门集美历史风貌建筑的保护工程，长江三峡等多个水电站的导流洞、左岸左厂坝的引水工程，润扬的长江大桥的建设工程，福建万松关的隧道工程。均取得了较好的技术、经济和社会效益。

近几年自密实混凝土在我国发展应用速度加快，应用领域也进一步拓展，但国内尚未有统一的工程标准，致使在应用中缺乏指导性文件，产生了一些问题，不利于该技术的推广应用。为此，中国工程建设标准化协会在搜集了国内外有关的标准资料，翻译了国外的有关资料，并结合国内的实际情况编制了《自密实混凝土应用技术规程》(CECS203:2006)，推荐给工程建设、施工和使用单位采用。

4、展望由于自密实混凝土诸多的优点，其应用前景非常广阔，但由于开发与应用的历史较短。尚有一些问题及内容需要进一步研究：

(1)配合比设计方法。自密实混凝土配合比设计方法，尚缺乏对不同设计、施工要求以及使用不同外加剂情况的综合考虑，并应在设计中将经济性考虑进去，从而做到配合比的优化设计。

(2)外加剂选用。自密实混凝土所用的外加剂缺乏相关的标准，给使用单位的选用带来了较大的困难。

(3)早期收缩开裂及脆性的问题。由于在低水胶比并掺入较多的具有相当活性的矿物细掺合料的混凝土中会产生自干燥，从而引起混凝土的自收缩，使混凝土内部结构受到损伤，而产生微裂缝。目前的研究主要集中于考察自收缩率的影响因素及其程度上，而在自收缩的收缩机理、计算公式及检测方法上尚需进一步研究。

(4)物理力学性能和耐久性能的的认识。自密实混凝土的施工性能已得到了比较充分的研究，但是在掺入大量的高效减水剂后，自密实混凝土的物理力学性能和耐久性能是否发生变化及其变化规律，目前还不是十分了解。

(5)经济性问题。自密实混凝土的材料成本要略高于普通混凝土，这也成为应用自密实混凝土的主要障碍。但是它具有普通混凝土无法比拟的优良性能，应将它与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来综合考察其经济指标，尽快推动自密实混凝土在我国的广泛应用。冰岛建筑研究院的wallkevik先生预言：“将来有一天，所有混凝土都会变成自密实混凝土”，这一天是否会到来或什么时候到来，目前还难以回答，但有一点可以肯定，自密实混凝土适用于大多混凝土结构和施工条件，具有非常广阔的应用前景。

作者：祝叶陈竣

自密实混凝土隧道工程论文篇3：

关于自密实混凝土施工技术现状及展望分析

摘要：自密实混凝土是一种在自霞作用下无需振捣即能密实成型的高性能混凝土，它具有高流动性、高填充性、高抗离析性和较高的体积稳定性的优点，同时为混凝土走向绿色化提供了技术保障，是混凝土工艺的一次革命。本文简要说明了自密实混凝土的定义，概述了自密实混凝土的发展历程以及当前国内外的研究现状，着重介绍了当前较为成熟的自密实混凝土配制技术和主要性能，并对其未来的发展给出了建议。

关键词：自密实混凝土；性能分析；施工技术；发展现状；未来趋势

一、自密实混凝土的性能分析

近年来混凝土工程不断向规模化、复杂化、高层化方向发展，钢筋混凝土体内配筋越来越复杂稠密，浇筑难度很大，振捣困难，导致工程质量难以保证；对于已有建筑、桥梁的加固工程等，更是难以用普通混凝土进行正常施工；同时城市建筑施工因混凝土振捣引起的噪音污染问题也亟待解决。在此工程背景下，自密实混凝土以其独特的优点脱颖而出。自密实混凝土是基于混凝土的施工性能来分类和命名的，这是一种流动性大、不用振捣即可自行密实的混凝土，其某些性能类似于大流动性混凝土和泵送混凝土，但又不完全相同。与普通混凝土相比，自密实混凝土具有以下性能特点：（1）在新拌阶段，不需人工额外振捣密实，依靠自重充模、密实；（2）早龄期阶段，避免了原始缺陷的产生；（3）硬化后，具有足够的抗外部环境侵蚀的能力。自密实混凝土一方面要求在不增加水泥用量和用水量的前提下具有大流动性混凝土的施工性能，便于浇筑成型时免于振捣，另一方面又要求得到泵送混凝土的质量，保证浇筑时不离析，硬化后不开裂，而且耐久性要好，所以它是一种新型的混凝土材料。

二、自密实混凝土施工技术特点分析

1.高效减水剂是自密实混凝土产生的前提

自密实混凝土随着高效减水剂的发展而产生的，减水剂对其性能有决定响。减水剂的作用相当于振捣棒，均匀分散水泥颗粒于水形成浆体，骨料通过浆体浮力和粘聚力悬浮于水泥浆中。《自密实混凝土应用技术规程》（CECS203：2006）[3]中规定，宜选用聚羧酸系高效减水剂，当需要提高混凝土拌和物粘聚性时，自密实混凝土中可掺入增粘剂。

2.自密实混凝土对水泥的要求

水泥强度等级根据混凝土的试配强度等级选择，同时考虑与减水剂相容性问题，通常自密实混凝土比普通混凝土水泥用量多、水泥强度等级高。《自密实混凝土应用技术规程》中规定，使用矿物掺合料的自密实混凝土，宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。

3.自密实混凝土对骨料的要求

自密实混凝土对骨料有较高的要求，《自密实混凝土应用技术规程》规定，粗骨料宜采用连续级配或2个单粒径级配的石子，最大粒径不宜大于20mm；石子的含泥量≤1.0%、泥块含量≤0.5%、针片状颗粒含量≤8%；石子孔隙率<40%。

4.超细矿物掺合料是配制自密实混凝土的必要条件

超细矿物掺合料是自密实混凝土配制不可缺少的条件，它们可以提高拌合物的流动性、减少水泥用量和水化热，并通过二次火山灰效应参与水化进程，提高混凝土后期强度。常用的超细矿物掺合料有粉煤灰、矿粉和硅粉，矿物掺合料的细度和吸水量是重要的参数，一般认为直径小于0.125mm的细矿物掺合料对自密实混凝土更有利，并且要求0.063mm孔径筛的通过率大于70%。

三、自密实混凝土的研究发展现状分析

1.自密实混凝土的发展概况

在水泥混凝土技术发展的初期，采用干硬性混凝土建造大体积的建筑物，用人工捣实方法使混凝土密实。当采用钢筋混凝土以后，由于构件断面小、钢筋密，当时又缺乏捣实机械，所以就采用塑性、易成型的混凝土，这样的混凝土强度和耐久性都不够稳定。后来，随着振动捣实机械的使用，干硬性混凝土得到了很大的发展，这比手工振捣的塑性混凝土能节约水泥，提高强度和耐久性，但施工时能耗大、工效低，不能适应建设工程迅速发展的需要。因此，随着外加剂的兴起，干硬性混凝土在现浇混凝土工程中的应用日益减少，采用外加剂的塑性混凝土重新得到了普遍推广。

2.国内外研究应用现状

近年来，欧美等一些国家都大力发展推广使用自密实混凝土技术。到2004年日本自密实混凝土总使用量已超过250万m3，并且在混凝土制品中的应用有逐年增加之势。目前，日本正在致力于将自密实混凝土从高性能混凝土发展成普通混凝土。其中较典型的工程应用是跨度为1990m的明石海峡大桥，由于采用自密实混凝土施工，工期由2.5年缩短为2年，缩短工期20%。同时，欧美各国也在大力推广自密实混凝土的应用。美国西雅图双联广场是迄今为止自密实混凝土应用中强度最高的。目前，自密实混凝土已广泛应用于各类工业民用建筑、道路、桥梁、隧道及水下工程、预制构件中，特别是在一些截面尺寸小的薄壁结构、密集配筋结构等工程施工中显示出明显的优越性。在一些复杂结构中，加固建筑，以及大体积复杂结构中都有应用。尤其是最近一些国家标志性建筑比如国家大剧院，国家体育场，新北京南站都大量使用了自密实混凝土。

四、未来自密实混凝土技术优势分析

1.配合比设计方法

自密实混凝土配合比设计方法，尚缺乏对不同设计、施工要求以及使用不同外加剂情况的综合考虑，并应在设计中将经济性考虑进去，从而做到配合比的优化设计。

2.外加剂选用

自密实混凝土所用的外加剂缺乏相关的标准，给使用单位的选用带来了较大的困难。

3.早期收缩开裂及脆性的问题

由于在低水胶比并掺入较多的具有相当活性的矿物细掺合料的混凝土中会产生自干燥，从而引起混凝土的自收缩，使混凝土内部结构受到损伤，而产生微裂缝。目前的研究主要集中于考察自收缩率的影响因素及其程度上，而在自收缩的收缩机理、计算公式及检测方法上尚需进一步研究。

4.物理力学性能和耐久性能的的认识

自密实混凝土的施工性能已得到了比较充分的研究，但是在掺人大量的高效减水剂后，自密实混凝土的物理力学性能和耐久性能是否发生变化及其变化规律，目前还不是十分了解。

5.经济性问题

自密实混凝土的材料成本要略高于普通混凝土，这也成为应用自密实混凝土的主要障碍。但是它具有普通混凝土无法比拟的优良性能，应将它与环境保护、生态保护和可持续发展结合起来综合考察其经济指标，尽快推动自密实混凝土在我国的广泛应用。

参考文献