混凝土学堂《第三十八期:自密实混凝土终章》

{  自密实混凝土  }

终章

在往期的文章中

小编就曾介绍过自密实混凝土的身世

并且详细介绍了自密实混凝土的设计及工作性能的调控等要素

本次，我们如期迎来了自密实混凝土的终章

— 自密实混凝土的收缩变形及调控 —

     自密实混凝土由于浆体含量相对更为丰富，因而其体积稳定性成为关注的重点之一。自密实混凝土的收缩变形可以分为两个阶段

1.塑性阶段

   自密实混凝土工作性能要求高，其制备一般使用聚羧酸高性能减水剂和增稠剂，往往会造成新拌混凝土泌水很少，在浇筑大暴露面板式结构时，混凝土表层极易因水分蒸发使得毛细管孔隙负压快速上升，带来严重的塑性开裂问题。大风、低湿、太阳直射等不利环境条件下这一问题将会加剧。

分阶段、全过程的抑制与补偿收缩

单分子膜水分蒸发抑制剂作用机理

— 自密实混凝土耐久性能—

       随着混凝土结构耐久性问题的日益突出，自密实混凝土的长期耐久性能也成为关注的焦点。综合现有研究成果来看，相较于普通混凝土，自密实混凝土具有更为密实、均一的微观结构，而混凝土微观结构与其宏观性能间存在直接的相关性，这对于自密实混凝土的耐久性能具有重要意义，使其具备了更高的抗冻融、抗氯离子渗透性能等。

— 自密实混凝土工程应用 —

1.高速铁路CRTS III板式无砟轨道充填层

     板式无砟轨道具有整体性强、稳定性好、变形累积缓慢、利于高速行车、大大减少养护和维修工作量的显著优点，已成为发达国家高速铁路主要轨道结构型式，是我国发展高速铁路的必然选择。

     在引进、消化、吸收国外先进技术的基础上，创新出我国具有独立自主知识产权的高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道技术，为我国形成安全、高效、独特的成套高铁技术奠定坚实基础，促进了中国高铁走出去战略的推进。

     C40自密实混凝土调整层（充填层）是CRTSⅢ型板式无砟轨道体系的关键技术之一，需要解决如下难题：①自密实砼敏感性大（原材料、气温、工艺），且从板中部单点灌注，充填部位隐蔽、复杂，易产生灌注不饱满、表面气孔多的情况；②自密实砼早期收缩可能导致与底座、轨道间产生离缝及其自身变形开裂。

     开发了高速铁路CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土专用减水剂和膨胀剂，通过界面吸附分散调控与剪切行为调控，实现自密实混凝土流动性与稳健性的协同，削弱外界因素波动带来的敏感性；通过分阶段、全过程的收缩补偿技术，实现自密实混凝土塑性阶段与硬化后无收缩，保障充填层与底座和轨道板的密实接触。研究成果应用于沈丹、盘营、郑徐、京沈、济青等客运专线。

2.南水北调输水管道二衬

    ，是指把长江流域水资源自其上游、中游、下游，结合中国疆土地域特点，分东、中、西三线抽调部分送至华北与淮海平原和西北地区水资源短缺地区。

     南水北调部分线段采用管道输水的方式进行水资源的运送，输水管道整体呈圆筒状结构，与地铁区间段类似，在管片与土层之间浇筑一层C35二衬自密实混凝土。该层混凝土厚度一般只有30cm，且存在大量配筋，振捣困难；混凝土从地面经长距离泵送入模后，依靠自身重力流满整个筒体，因此要求混凝土具有良好的流动性、填充性及其长时间保持能力。

南水北调输水管道二村C35自密实混凝土浇筑

      采用复合了流变改性剂的高稳健性自密实混凝土专用外加剂，基于京津地区商砼常规原材料，450-490kg/m3胶凝材料用量下，实现超过700 mm扩展度，10 s 以内V漏斗通过时间，3h的工作性能保持和水平长距离泵送的考验，与合作单位一起，完美完成了京津地区多条南水北调输水管线二衬混凝土的施工工作。

3.北京中国尊超高层

     中国尊是位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块的一幢超高层建筑，建成后将是北京市最高的地标建筑。2014年6月8日，“中国当代十大建筑”评选结果揭晓，中国尊荣获“中国当代十大建筑”；2016年8月，中国尊施工高度已超越330米高的国贸三期，成为北京第一高楼。

     中国尊项目主体结构巨型钢管混凝土柱采用C70高强自密实混凝土，泵送施工高度最高达500m以上，将面临混凝土胶凝材料用量高、水胶比低、超高距离泵送等特点带来的分散难、粘度高、泵送损失大等难题。

      我公司与北京高强商砼、北京建工商砼等单位密切配合，优选混凝土原材料，精心设计混凝土配合比，开发出针对性的适用于高强混凝土长距离泵送的聚羧酸高性能外加剂，应用于本工程。

      制备的C70混凝土性能优异：拌合时间短，浆体流动度650mm以上，混凝土粘度小、流速快，V型漏斗通过时间仅5~10s，且自拌合始4h内混凝土状态稳定。经1590m盘管试验验证，出泵混凝土流动度损失不超过50mm，力学性能满足设计要求。

北京建工供中国尊C70混凝土1590米盘管试验

机台生产C70混凝土新拌状态

1590米泵送后的C70混凝土出泵  混凝土性能

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