赖承光 黄 亮

1 工程概况

某半地下油库结构形式为钢筋混凝土钢板贴壁式，地下2.0 m，地上1.7 m，容积10 000 m3。平面布置如图1所示。

根据设计，油库混凝土壁厚200 mm，内壁贴8 mm厚钢板。原方案先浇混凝土池壁，再贴钢板。为了缩短工期，节约经费，先制作钢罐体，利用罐体作模板，再进行混凝土浇筑。由于混凝土壁厚较小，钢筋密集，振捣困难，为保证混凝土质量，决定采用自密实混凝土进行浇筑。

2 自密实混凝土的技术性能

自密实混凝土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”[1］。

与普通混凝土相比较，自密实混凝土具有几个方面的优势:

1)高流动性:保证能绕过障碍物，充分填充模板内每个角落。2)高稳定性:保证混凝土质量均匀一致，即不泌水，不离析。3)不易堵塞:保证混凝土通过钢筋网或狭窄空间时不发生堵塞[2］。4)混凝土施工强度低，浇筑时间短，降低噪声。

3 配合比设计

自密实混凝土的配合比设计，需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾。

根据设计文件，池壁混凝土强度等级为C30，竖向配筋为φ14@100，水平配筋φ12@150，按CECS 203∶2006自密实混凝土应用技术规程要求，选用自密实混凝土等级二级。

3.1 原材料

水泥:P.O42.5，fce=51.5 MPa，表观密度 3.1 g/cm3。

粉煤灰:Ⅰ级粉煤灰，表观密度2.3 g/cm3。

S95粒化高炉矿渣粉，表观密度2.8 g/cm3。

砂:中砂，表观密度2.67 g/cm3，含泥量3%。

碎石:5 mm～20 mm连续级配，针片状含量小于5%，含泥量0.3%，压碎指标 9.8%，表观密度 2.7 g/cm3。

外加剂:聚羧酸系高性能减水剂。

性能指标:

坍落度:240 mm～260 mm。

坍落扩散度:650 mm～700 mm。

3.2 配合比计算

3.2.1 计算水灰比(W/C)

fcu，0≥fcu，k+1.645σ =30+1.645 ×5=38.2 MPa。其中，fcu，0为混凝土配制强度;fcu，k为混凝土立方体抗压强度标准值;σ为混凝土强度标准差。

用水量:W=180 kg/m3，水泥用量:C=305。

3.2.2 计算胶凝材料用量

采用Ⅰ级粉煤灰取代水泥20%，超量系数1.5，S95矿渣粉取代水泥30%，超量系数1.5，通过计算得水泥C=153 kg(49 L)，粉煤灰用量F=92 kg(40 L)，矿渣粉K=137 kg(49 L)，胶凝材料总质量为351 kg(138 L)。

对比CECS 203∶2006自密实混凝土应用技术规程要求，单位体积粉体量160 L～230 L，水粉比 0.8～1.15，单位体积浆体量320 L～400 L。粉体量比最低推荐值160 L少22 L。水粉比1.30比最大推荐值1.15大0.15。浆体量318 L较最小推荐值330 L小12 L。为达到自密实性能，增加10 L粉煤灰，12 L矿渣粉，总粉体量为160 L。

3.2.3 计算骨料用量

按《自密实混凝土应用技术规程》要求，碎石用量为330 L，重量为891 kg。

设计含气量为3%，则单位体积用砂量为300 L，重量为801 kg。自密实混凝土初步配合比设计见表1。

表1 自密实混凝土初步配合比设计

4 性能检验

4.1 流动性检验

通过坍落扩展度试验，对流动性进行验证:坍落扩展度为665 mm。T50=6.4 s。

4.2 抗离析性检验

可采用Ⅴ形漏斗试验或T50试验方法验证新拌混凝土抗离析性。本工程混凝土可采用Ⅴ形漏斗试验验证。Ⅴ形漏斗内混凝土全部流出时间t0=14.2 s。

4.3 填充性检验

采用U形箱(格栅障碍2型)试验验证新拌混凝土通过钢筋间隙和填充至模板每个角落的性能，填充高度Bh=336 mm。

4.4 强度检验

标准养护混凝土批强度值见表2。

表2 标准养护混凝土批强度值 MPa

通过各种试验验证，自密实混凝土满足规定要求。

5 施工要求

1)由于自密实混凝土水胶比较低，因此必须准确控制混凝土用水量。生产过程中应测定骨料的含水率，依据检测结果及时调整用水量和骨料用量。模板清洗湿润后，不得留有剩余水，以免影响混凝土配合比。

2)为保证自密实混凝土均匀性，搅拌时间应比普通混凝土稍长。由于添加聚羧酸系高性能减水剂，搅拌时间不能过长，否则导致自密实混凝土流动性损失。

3)混凝土入模后人工用钢钎辅助插捣，并用锤子轻敲模板，帮助混凝土流动和密实。

4)为了充分发挥混凝土自重的作用，在满足模板刚度和施工工艺要求的前提下，尽可能增加分层的厚度，减少分层。

5)由于自密实混凝土具有较好的流动性，对模板拼缝的要求较高，防止漏浆。

6 结语

由于自密实混凝土具有普通混凝土不具备的诸多优点，其应用前景非常广阔，但由于自密实混凝土应用的时间较短，对施工工艺要求较高，从原材料选取、配合比设计、外加剂选用、生产过程、工作性能检验评价、施工质量控制要点及硬化后混凝土的性能等方面都需要进一步研究。

[1]祝 叶，陈 竣.自密实混凝土的发展应用与展望[J］.中华建设科技，2009(9):35-38.

[2]赵 筠.自密实混凝土的研究和应用[J］.混凝土，2003(6):53-55.

[3]CECS 203∶2006，自密实混凝土应用技术规程[S］.

[4]JGJ 55-2000，普通混凝土配合比设计规程[S］.