自密實商品混凝土配制與應用技術

蔣賢龍，李建偉，朱祥龍

（1. 晟元集團有限公司，浙江 金華 321000；2. 金華市建設技工學校，浙江 金華 321017）

自密實商品混凝土配制與應用技術

蔣賢龍1，李建偉1，朱祥龍2

（1. 晟元集團有限公司，浙江 金華 321000；2. 金華市建設技工學校，浙江 金華 321017）

本文結合工程施工實踐，對自密實商品混凝土原材料選擇、配合比設計、施工工藝流程、操作要點、配制與生產、運輸、泵送和澆筑、養護、施工質量控制等關鍵環節進行了分析總結。拆模后的陽臺欄板混凝土內部均勻密實，外觀質量良好，較好地解決了薄型構件結構的混凝土施工問題，可供今后類型工程施工時參考。

自密混凝土；工藝流程；操作要點；質量控制

0 引言

自密實商品混凝土技術由高性能商品混凝土發展而來，是住建部推廣應用的十項新技術之一，自密實商品混凝土由于不需要振搗，不僅可以提高混凝土密實性，解決表面麻面、露筋等質量通病問題，而且減少勞動力，節約了專業技術工人的工資成本，降低了噪音擾民問題，達到改善工作環境、環保綠色施工的目的，保障施工的進度，提高工作效率，有效解決澆筑成型形狀復雜、薄壁和配筋密集等結構施工難題，提高建筑結構的整體質量水平，因而發展很快，在日本、歐美等國家自密實商品混凝土用量已達施工總量的 40%～50%，在許多重大工程和標志性工程都取得良好的技術經濟效果。近幾年我國也逐步使用，尤其是在一些國家標志性建筑，如國家大劇院、國家體育場、上海環球金融中心、深圳平安金融中心等工程都大量使用了自密實混凝土并取得良好的效果。

1 工程案例及背景概況

金華市某保障安置房項目，位置處于市中心繁華地帶，該保障房工程共 8 棟高層組成，工程總建筑面積61574m2。該工程陽臺欄板厚 90mm、高 1000mm，混凝土強度等級為 C25，總用量 955.2m3，由于陽臺欄板壁薄且鋼筋細密，混凝土澆筑時存在一定的難度，因此為了避免混凝土出現振動不密實、漏漿、離析等問題，本工程施工決定對這些現澆構件采用自密實商品混凝土進行泵送澆筑。

2 自密實混凝土的材料選擇

自密實商品混凝土應該具備良好的流動性能、穿越密集鋼筋性能以及抵抗分離能力。試驗室按照《自密實混凝土設計與施工指南》，結合混凝土特性以及薄型構件的特點，按設計要求的混凝土強度等級 C25 進行配合比設計。

（1）水泥

根據金華地區情況，水泥選用“尖峰”牌P·O32.5R。

（2）摻合料

粉煤灰選用“萊蕪產”Ⅰ級粉煤灰；超細礦粉選用“利寶”牌 S95 礦粉（S），與水泥適應性好，活性指數高。

（3）外加劑

外加劑選用自密實混凝土專用聚羧酸高性能減水劑，符合現行國家標準，高效減水，摻量 2%。

（4）石子

石子選用金華“雙龍產”碎石，石子粒徑 5～20mm 連續級配，表觀密度 2650kg/m3，含泥量0.20%，空隙率小、粒形好，優質連續級配水洗骨料。

（5） 砂子

砂子選用“蘭溪產”中砂，級配良好，表觀密度2360kg/m3，含泥量 0.81%，砂率控制在 40% 以下，細度模數 3.0，嚴格控制砂中的細顆粒含量與含泥量。

（6）拌合用水

選用自來水，符合國家現行標準。

3 自密實商品混凝土的配合比設計與確定

自密實商品混凝土配合比設計的過程包括四個階段，分別為：計算初步配合比、確定基準配合比，確定實驗配合比以及確定施工配合比。根據 JGJ 55—2011《混凝土配合比設計規程》，混凝土配合比設計要滿足混凝土強度、施工和易性、耐久性、經濟等方面的要求。自密實商品混凝土應使混凝土拌合物的流變性、內聚性以及可泵性得到滿足。混凝土按照“混凝土拌合物室內拌合方法”進行多次試拌，拌合物各項性能指標良好、滿足設計要求，能夠滿足施工需要，通過計算確定C25 理論配合比見表 1。

表 1 C25 混凝土配合比

4 自密實商品混凝土施工工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程

陽臺欄板定位放線→陽臺欄板模板安裝驗收→準備工作（混凝土生產、運輸）→到場混凝土性能檢驗、質量驗收→泵送和澆筑→新舊混凝土接槎處理→模板拆除→混凝土養護→混凝土質量驗收。

4.2 自密實商品混凝土生產

自密實商品混凝土對施工工藝、原材料以及配合比的變化都非常地敏感，因此對生產以及施工有著非常高的要求。在進行生產時，要注意其所用膠凝材料的質量要穩定，集料的片狀及針狀的含量要少，還要用強制式的攪拌機對其進行攪拌，并保證足夠的攪拌時間。

（1）由于自密實混凝土膠凝材料用量大，攪拌時間不足，會造成混凝土在運輸過程中坍落擴展度反大現象，為確保不發生上述現象，施工中應嚴格按照規范規定對自密實商品混凝土的攪拌過程進行控制。

（2）冬期施工當骨料加熱溫度超過 80℃ 時，攪拌時應先投入骨料和已加熱的水，攪拌均勻后再投入水泥。

（3）攪拌混凝土前，應嚴格測定粗細骨料的含水率，根據含水率的變化及時調整混凝土施工配合比。含水率每班抽測 2 次。在料倉條件允許的情況下可以對檢驗合格的砂放置 3～5 天再投入使用，以減少含水率不均勻對混凝土性能的影響。

（4）連續生產時，則每車檢測混凝土拌合物擴展度。

4.3 自密實商品混凝土運輸

（1）混凝土的運輸路線提前考察，統籌安排，保證交通不得堵塞，混凝土的運輸時間應盡可能短。

（2）運輸自密實混凝土過程中，必須保證混凝土罐車罐體以 2～4r/min 低速轉動，不得隨意停止轉動，應確保自密實商品混凝土拌合物的均勻性，運輸到灌注地點時不發生分層、離析和泌漿等現象。

4.4 自密實商品混凝土的泵送和澆筑

（1）自密實商品混凝土要用泵車進行混泵送，在泵送之前，應該用高強度等級的砂漿進行試泵，這樣可以達到濕潤及密封管壁的作用，進而減小管壁對混凝土拌合物的阻力，使得自密實商品混凝土的順利泵送得到有力的保證。在進行泵送的過程中，不應該有超過十五分鐘的停頓，以免造成混凝土堵管的情況。

（2）在澆筑自密實商品混凝土之前，首先要依據設計圖紙計算出需要澆筑混凝土部位的混凝土用量。根據計算數據來粗略控制自密實商品混凝土澆筑的質量。通過計算數據與現場實際澆筑混凝土的用量做比較，只有實際用量大于計算使用量才能基本保證模板內混凝土的密實度質量，保證在模板內沒有空洞等嚴重的質量問題，澆筑過程中，由專人負責汽車泵調控工作。

（3）由于陽臺欄板墻體太薄，混凝土澆筑方式采取機械加人工配合，即直線部分采取機械均勻同時澆筑，欄板轉角部位采取人工澆筑，將混凝土先卸在操作平臺上，然后人工澆筑。

（4）在進行自密實商品混凝土的澆筑過程中，應及時觀察混凝土的澆筑情況，為了避免混凝土流動不均勻造成的缺陷，應對泵送管進行適當的敲擊，特別是拐角的地方。在進行欄板墻體的澆筑時，要兩頭向中間同時均勻對稱澆筑，這樣可以防止因高差過大造成的模板變形。

（5）隨著澆筑量的增多，產生對模板壁的側壓力也隨之增大，并且較高的流動性也容易造成模板的跑漿、漏灰。綜合考慮上述因素的影響后，在支設模板時，要對支撐體系進行加固處理，避免因混凝土量的增加而使支撐體系出現危險情況。

（6）加工模板時要將兩塊模板拼接部位刨平，使模板之間的硬拼縫拼接嚴密牢固，避免出現因拼接不牢，導致混凝土漏漿造成成品表面蜂窩、麻面的情況，保證混凝土的外觀質量。模板采用定型鋼模板，在每次支設模板前要將模板清理干凈，兩片對拼鋼模的拼縫處要打磨平整，拼縫間用海綿條粘貼緊密，保證對接拼縫沒有漏縫，防止自密實混凝土漏漿。

（7）陽臺欄板上口找平：混凝土澆筑振搗完畢，用木抹子按預定標高線，將表面找平。

（8）澆筑注意事項：澆筑過程中設置專門的專業技術人員在施工現場值班，確保混凝土質量均勻穩定，發現問題及時調整。陽臺欄板自密實混凝土施工現場均配置高壓水槍沖洗設備一套，作為欄板底清洗之用。

4.5 自密實商品混凝土現場實樣試驗及試塊試驗

自密實商品混凝土澆筑開始前在現場做部分結構的1:1實樣試驗，真實模擬實際澆筑情況，試驗經項目驗收通過后方可進行混凝土澆筑。每次混凝土澆筑時設 1名試驗人員，試驗人員做好擴展度試驗，要求混凝土擴展度 (600±50)mm，T50試驗時間在 3～20 秒，并觀察自密實混凝土的流動性和抗離析性，嚴格控制自密實混凝土質量，混凝土試塊在澆筑地點隨機抽取，每 100m3取樣一組，不足 100m3部分另取一組。

4.6 自密實商品混凝土的養護

（1） 由于自密實商品混凝土用水量較多，表面水分蒸發速度較快，故在混凝土澆筑后必須注意混凝土的早期養護，應及時加以覆蓋防止混凝土中的水分流失，養護時間不得少于 14 天，以防止商品混凝土出現干縮裂縫。

（2）做好養護記錄。對同條件養護的混凝土試件進行灑水養護，保證其強度與自密實商品混凝土結構物的強度同步增長。

4.7 自密實商品混凝土的拆模

（1）陽臺欄板支撐裝置應在自密實商品混凝土初凝后拆除。

（2）陽臺欄板兩側模板的拆除應在自密實商品混凝土強度達到 10MPa 以上進行，且其表面及棱角不因拆模而受損。

4.8 混凝土質量檢查與驗收

混凝土澆筑過程中按規定留置標養試塊、同條件養護試塊，依據《驗收規范》和《評定標準》對標養試塊和同條件養護試塊分別評定，結果滿足設計要求。

5 自密實商品混凝土質量控制措施

（1）源頭上控制原材料質量。

應嚴格按照配合比設計要求進行原材料選擇，選用品牌好產品質量優的水泥、粉煤灰及外加劑，質量相對較穩定原材料，避免不合格材料進入場地。自密實商品混凝土生產過程中，物理指標有變化時及時調整，以確保其骨料含水率、含泥量滿足要求；要加強對進場的材料的檢查，細致到材料的規格、復檢資料、相應的質量保證書、水泥復試合格、質量、型號以及檢測報告等；原材料進場檢測合格后，要進行留樣并用小型攪拌機進行試拌，試拌后用大型攪拌機進行試拌，檢測自密實商品混凝土擴展度損失情況，然后才可以進行正式生產，下一批某種原材料進場后，要與上一批進行對照，并進行小型攪拌機試拌。

（2）落實施工技術保證措施、技術、安全交底。

落實施工技術保證措施、施工技術交底、安全交底，嚴格執行有關規定。嚴格控制每次下料的高度和厚度。現場安全員及混凝土工長經常檢查混凝土泵送過程中可能會出現的安全隱患，并及時通知機械修理工及施工人員，力求預防安全問題。同時，混凝土工在澆筑混凝土時，應時刻注意異常情況，把安全意識記在心頭。

（3）加強對操作人員的培訓及教育。

加強對混凝土泵、混凝土罐車操作人員的培訓及責任心教育，保證混凝土泵、混凝土罐車平穩運行、協調一致，禁止高速運行。

（4）加強過程質量控制、規范操作規程。

做好施工準備工作，編制行之有效、切合實際、施工方便的制訂混凝土澆筑的工藝操作規程、技術保證措施，定崗定位，明確分工和責任，建立獎罰制度。

自密實商品混凝土在澆筑過程中，應派專業技術人員到施工現場跟班指導，澆筑時在泵口采用漏斗下料，防止輸送管道直接與模板和鋼筋接觸；澆筑時下料漏斗口應盡可能得低，以減少混凝土的澆筑落差，避免產生離析。應在陽臺四周均勻對稱下料，避免因下料不均勻混凝土流動造成模板位置偏移，安置好管道的三角架和馬登，鋪好人行及操作的踏板；為保證混凝土能夠完全密實 , 并嚴格按施工規范要求精心施工。

（5）安排專人對自密實混凝土的質量進行監控。

在澆筑地點采用坍落擴展度測定儀、L 型儀、U 型儀等試驗儀器測試自密實混凝土的工作性能；應立即對混凝土坍落度、擴展度等工作性能進行檢測，對不能滿足設計要求的混凝土，特別是擴展度低于下限時，不得進行混凝土施工。

（6）加強成品保護。

不得任意拆改陽臺欄板模板的連接件及螺栓，以保證欄板模板的外形尺寸準確。由于陽臺欄板密實商品混凝土薄型構件厚度薄，強度低，極易在碰撞時損害棱角，成品保護意識要到位。

6 結語

綜上所述，通過對混凝土在生產、運輸、澆筑和養護等各個環節過程中進行嚴格技術施工管理、重點控制，制定嚴格周密的混凝土澆筑施工方案，混凝土供應方和施工方各負其責，相互溝通配合，并采取有效的施工質量控制措施，確保自密實混凝土的工作性能和硬化后的力學性能及耐久性能，使該工程的自密實混凝土陽臺欄板的實體質量和外觀質量達到了預期效果，也為今后類似情況的施工提供了寶貴經驗，取得了很好的社會效益。

蔣賢龍（1965—），男，浙江金華人，副總經理，本科學歷，高級工程師、高級經濟師、國家一級注冊建造師；多次獲得“全國工程質量管理先進工作者、全國優秀建造師、全國優秀項目經理、全國優秀項目總工程師”等先進榮譽稱號，其先進事跡得到系統的總結和宣傳，并被載入中國建筑業項目管理體制改革的史冊，同時二次入選《中國建筑驕子》一書刊中。創出國優銀質獎 1 項、省市級優質工程 30 余項、獲實用新型專利 5 項、全國建設工程優秀質量管理小組一等獎 3項、在專業學術刊物上發表論文 60 余篇、參與編審教材各 1 部；國家優質工程現場復查專家、中建協質量管理專家、中國綠色施工分會專家、全國 QC 小組診斷師、浙江省建設工程專家、浙江省綜合評標專家。

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