一、自密实混凝土发展历史
20世纪后期,国内外对高性能混凝土开展了大量的研究与应用。1986年2月村甫在日本水泥协会主办的混凝土讲习会上倡导研发自密实混凝土,并于1988年夏在实验室开发成功了钢筋密集的prototypel1号(7d和28d强度分别为27.7MPa和43.9MPa),1989年7月在东京大学由群马县建设业协会组织举办了100多人参加的演示会。此后自密实混凝土开始应用到工程实践中。
二、自密实混凝土优点及应用
所谓自密实混凝土是指拌合物具有良好的工作性,即使在密集配筋条件下,仅靠混凝土自重作用无需振捣便能均匀密实成型的高性能混凝土。自密实混凝土的主要优点有:
(1)可用于难以浇注甚至无法浇注的结构,能解决传统混凝土施工中的漏振、过振以及钢筋密集难以振捣等问题,可保证钢筋、预埋件、预应力孔道的位置不因振捣而移位。
(2)增加了结构设计的自由度。不需要振捣,可以浇注成形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。
(3)大幅降低工人劳动强度,节省人工数量。
(4)有效地提高了混凝土的品质,具有良好的密实性、力学性能和耐久性。
(5)降低环境噪声,改善工作环境。
(6)能大量利用工业废料做矿物掺合料,有利于环境保护
(7)施工自动化程度高,能促进工业化的施工与管理。
(8)节省电力能源。
因此自密实混凝土技术在一些特殊工程、特殊条件下可发挥普通混凝土不可替代的作用。如:
(1)密集配筋条件下的混凝土施工:在有的工程中构件用钢量大,配筋密集,三向交错,振捣器插入困难,施工质量难以保证。
(2)结构加固与维修工程中的混凝土施工:结构加固与维修工程中新筑的混凝土一般情况下为薄壁复杂异形体,且内配一定的加强筋,混凝土施工时根本无法使用振捣器,容易出现蜂窝麻面现象。
(3)钢管混凝土施工:无论是采用泵送顶升法还是浇捣法混凝土质量往往成为整个安全控制的关键点。
(4)大体积混凝土和水下混凝土施工:大体积混凝土和水下混凝土施工时,混凝土振动的强度大,且有一定的难度,往往出现漏振或过振现象,容易出现混凝土质量事故。
三、应用案例
自密实混凝土的研制成功为解决这些工程施工疑难创造了条件。20世纪90年代以来,国外在自密实混凝土技术的研究方面做了大量的工作,并在一些特殊条件下的工程施工中应用了这一新技术。
1、日本在1992~1993年期间在木场公园大桥斜拉桥主塔中采用了自密实混凝土650立方(fc=40MPa)。
2、日本明石海峡悬索桥(主跨1990m)的2个锚锭应用设计强度24MPa的自密实混凝土,总量约50万立方。
3、日本还在大量过密钢筋的工程中应用fc为24~30MPa的自密实混凝土。
4、欧洲、日本、美国等国家和地区都颁发了相应的自密实混凝土技术规程。
5、自20世纪90年代开始至编制《自密实混凝土设计与施工指南》,国内不少高等院校、科研与施工单位也对自密实混凝土技术进行了系统深入的理论分析、试验研究和推广应用工作。典型工程有深圳赛格广场钢筋混凝土柱(C40),长沙市洪山庙浏阳河大桥(C50),长沙市妇女儿童活动中心综合楼加固工程(C40),湖南郴州市某高层宿舍(C50),厦门集美历史风貌建筑保护工程(C35),福建莆田哑铃形钢管混凝土拱桥(C40),山西大学0号学生公寓。另外上海、辽宁等省市也有部分工程应用。
参考文献:
1、《自密实混凝土设计与施工指南》(CCES 02-2004 )