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自密实混凝土为什么能具有常态混凝土的良好力学性能。要搞清这个问题,还须从混凝土的微结构理解。水泥石与骨料间的界面区,是混凝土结构薄弱的部位:与水泥石比较,界面区具有不同的结构和相分布,界面区孔隙增加,晶体相较软弱,渗透性大。
2005年三峡三期大坝达到了挡水高程后,二期工程导流底孔完成放水泄洪任务,具备了回填封堵条件。导流底孔单孔封堵体长78.0米,高12米;分长为28.0米、25.0米和25.0米三段施工,每段分4层施工。导流底孔回填封堵后,封堵体为大坝挡水部分,质量要求很高;如何确保封堵体混凝土回填质量,尤其是封堵体顶层空间狭小,施工人员很难进入仓位进行混凝土振捣,是孔洞结构混凝土回填封堵面临的难题;为确保封堵体顶层部位混凝土回填质量,葛洲坝集团在三峡工程施工中,经科研攻关,研发了一种高流态自密实混凝土,满足了导流底孔、大坝临时廊道、地下电站施工支洞等孔洞结构部位混凝土回填封堵的要求。
自密实混凝土配置要求
1.借助外加剂对水泥粒子产生强烈的分散作用,并阻止分散的粒子凝聚,使混凝土拌合物的屈服应力和塑性黏度降低。
2.掺加适量掺合料能调节混凝土的流变性能,提高塑性黏度,改善混凝土和易性,使混凝土匀质性得到改善,并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力,提高混凝土的通阻能力。
3.适当增加砂率和控制粗骨料粒径不超过40毫米,以减少遇到阻力时浆骨分离的可能,增加拌合物的抗离析稳定性。
自密实混凝土施工工序与常规泵送混凝土施工基本相同,该工法主要介绍与空间狭小孔洞回填自密实混凝土施工工艺密切相关的几道工序,如模板施工、预埋件施工、泵管布置、混凝土浇筑、温度控制以及灌浆等工序施工操作要点。
模板施工
由于自密实混凝土流动性大,混凝土凝结以前可持续对模板产生较大的侧压力,所以模板要有足够的强度、钢度和稳定性。根据混凝土浇筑高度计算混凝土产生的大侧压力,对模板进行加固牢固。同时模板间的缝隙不得大于2毫米,以防较大漏浆。
预埋件施工
预埋件施工主要包括灌浆管道、排气管、冷却水管以及止水和金结埋件施工,其中止水和金结埋件施工,按照设计要求进行施工。
混凝土浇筑:泵机布置合理,泵管加固牢固,泵机泵管与埋设在仓内各个埋管试连接没有问题后,开始浇筑自密实混凝土。其布料方式为:若孔洞结构有坡度,一般泵管从低处开始布料,然后依次向高处布料。若孔洞结构平整,一般从里向外布料,埋设的泵管交替布料。自密实混凝土分坯层平仓浇筑,坯层厚度50毫米左右。混凝土浇筑至后一坯层时,先从里边一根泵管开始布料,边输送边观察,待泵机打不出料后,使泵机保持压力30分钟,封闭管口,换另一根泵管输送混凝土,由里向外依次换管布料。
掺加适量矿物掺和料能调节混凝土的流变性能,提高塑性黏度,同时提高拌和物中的浆—固比,改善混凝土和易性,使混凝土匀质性得到改善,并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力,提高混凝土的通阻能力。
掺入适量混凝土膨胀剂,减少混凝土收缩,提高混凝土抗裂能力,同时提高混凝土黏聚性,改善混凝土外观质量。适当增加砂率和控制粗骨料粒径不超过20毫米,以减少遇到阻力时浆骨分离的可能,增加拌和物的抗离析稳定性。在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增稠剂以增加拌和物的黏度。