自密实混凝土在桥梁工程中的应用

陈晚香

中铁工程设计咨询集团有限公司（100055）

0 概述

自密实混凝土（“Self–Compacting Concrete”简称SCC）是指新拌制的混凝土具有高流动性、好的粘聚性、不离析、不沁水，并且能够在不经过振捣或者少振捣情况下自行留平并自行流动通过钢筋充满模具的混凝土。高速公路桥梁工程中的梁大都为变截面的T型梁结构，这些结构截面通常比较复杂，T型梁下部尺寸较小且配筋密集。若混凝土的振捣不够均匀密实，则会造成混凝土不密实，降低混凝土的强度和耐久性。自密实混凝土由于其良好的力学性能和和易性在我国桥梁领域得到广泛的应用。

1 自密实混凝土的特点

从配合比方面来说，自密实混凝土与普通混凝土有很大的不同。自密实混凝土的配合比具有低水胶比，粉体量大，粗骨料少等特点。自密实混凝土中粉体材料和细骨料较多，这对于抑制混凝土的收缩和混凝土的弹性模量是不利的，因此现阶段自密实混凝土大都掺加了大量的掺合料来代替水泥，如粉煤灰。自密实混凝土具有很高的流动性，因此必须掺入高效的减水剂，同时粗骨料的粒形、最大粒径和细骨料的细度模数等也会对自密实性产生很大的影响。从施工方面来说，自密实混凝土对于混凝土的搅拌、浇筑与施工管理也提出了一定的要求,甚至部分要求要比普通的混凝土的要求高很多。

2 自密实混凝土的优点

自密实混凝土具有很多优点∶1）自密实混凝土能保证混凝土具有良好的均匀性和密实性。2）当遇到难以浇筑甚至于无法浇筑的结构，能够解决传统混凝土在施工中的漏振、过振及钢筋密集难以振捣等问题。3）改善混凝土表面质地，避免出现表面气泡或者蜂窝麻面。逼真呈现模板表面的纹理或者造型。4）节省了劳动力和振捣设备，降低工人劳动量和能耗。5）采用大量工业废料作为掺合料，有利于环境和可持续发展。

3 自密实混凝土在桥梁中应用

水下混凝土由于其独特的施工环境，要求混凝土应该具有足够的粘聚性，流动性，强度和耐久性。水下混凝土施工时不便使用振动器，这就要求混凝土能自动流平，自动密实且质量均匀，并经一定距离沉落后不产生离析现象，其设计强度的目标必须要考虑其耐久性。

3.1 桥梁自密实混凝土设计原则

在桥梁自密实混凝土设计过程中需要考虑以下几个原则∶1）水胶比。根据强度等级的要求、选用与之相符的水泥品种及强度等级，保证设计强度及施工的和易性的要求，水胶比的设计原则是宜小不宜大。2）单位用水量。在满足和易性要求的前提下应该尽量减少用水量。调整砂率、掺外加剂及活性掺合料等手段来减小用水量。3）单位水泥用量。混凝土在水下施工的时候会出现少量水泥浆流失。从强度、抗渗性及耐久性等方面来说，应将水下混凝土单位水泥用量提高。4）含砂率。在满足和易性要求的前提下，宜用单位用水量来确定砂率，一般为40%～50%。

3.2 某大桥自密实混凝土原材料选择及配合比设计

为保证该大桥混凝土的质量，经过反复优化选用高流动、自流平、缓凝型的自密实混凝土。

3.2.1 原材料的选用

1）水泥选用华新P.O2.5,细度2.1%，3 d抗压强度为26 MPa，抗压强度为51 MPa。2）粉煤灰采用南京华能电厂Ⅱ级灰。3）粗骨料采用镇江船山石灰岩,颗粒级配 5～25 mm。4）水∶长江水。5）外加剂∶瑞迪高新技术公司的NVC自流平外加剂。

3.2.2 配合比设计

以粉煤灰为主要掺合料，改善胶凝材料的颗粒级配，提高新拌混凝土的变形性能，提高其抗离析和保水性。采用NVC自流平外加剂来降低水胶比，提高拌合物的流动性使得混凝土具有很好的密实性和抗收缩性。经过多次优化，确定出施工的配合比。自密实混凝土设计标号C30，配合比见表1。

表1 自密实混凝土配合比及部分性能

4 结论

对水下混凝土必须具备的特点及施工要求进行了分析，对某桥梁的自密实混凝土配合比进行了设计。混凝土拆模后表面平整、光滑，没有蜂窝和麻面，这表明该配合比下自密实混凝土的施工的质量达到了设计的要求。

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