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(北京鑫實(shí)路橋建設(shè)有限公司,北京 100000)
自密實(shí)混凝土不同于一般的流態(tài)混凝土,它主要應(yīng)用于大規(guī)模的道路工程施工當(dāng)中,可以解決當(dāng)下隨著道路工程施工難度增加而伴隨的難題。自密實(shí)混凝土和普通混凝土是不同的,它具有更好的填充性、流動(dòng)性和抗分離性,它是一種較為稠密的新型材料,對(duì)于鋼筋間隙可以起到良好的貫穿作用,強(qiáng)大的密實(shí)性可以利用它去自重填充振搗復(fù)雜模型,所以自密實(shí)混凝土在復(fù)雜形體的鋼筋中也能應(yīng)用自如。自密實(shí)混凝土有著高流態(tài)的自身屬性,隨著道路工程的施工難度增加,傳統(tǒng)水泥混凝土并不具備在這其中進(jìn)行施工的能力,這促使自密實(shí)混凝土的強(qiáng)大作用得以發(fā)揮。
水泥:在自密實(shí)混凝土中應(yīng)用的水泥主要是低熱的或者中熱硅酸鹽類型的水泥,不同類型的水泥,其自身的耐久性和強(qiáng)度都是不同的。一般情況下,在道路工程施工的水泥用量主要控制在350kg/m3以上和500kg/m3以下這個(gè)范圍內(nèi),如果水泥用量低于350kg/m3的話,就需要搭配一些其他粉料來聯(lián)合使用,比如粉煤灰、微硅粉等等粉料;如果大于500kg/m3的話,水泥的收縮程度就會(huì)加劇[1]。
外加劑:外加劑對(duì)于自密實(shí)混凝土來說是比較重要的原材料,通過對(duì)它的加入提高了自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性、穩(wěn)定性和填充性等多個(gè)基礎(chǔ)性能和特點(diǎn),提高了自密實(shí)混凝土的實(shí)際作用和功能。因此,在選擇外加劑的時(shí)候要特別注意外加劑的性能和特點(diǎn),一定要滿足對(duì)應(yīng)的條件才能進(jìn)行使用,常用的外加劑需要具備幾大特點(diǎn),分別是緩凝、減水率大、相容性好等特點(diǎn)。在通常情況下,自密實(shí)混凝土中使用的減水劑通常的減水率維持在20%以上,這種減水劑使用起來就非常高效了,如果能達(dá)到40%減水率就是最佳減水劑,也被成為聚羧酸系列減水劑。另外,自密實(shí)混凝土如要要避免出現(xiàn)離析的情況,可以通過增粘劑來進(jìn)行解決,加強(qiáng)自身粘合度,避免出現(xiàn)分離情況。
骨料:自密實(shí)混凝土在進(jìn)行施工的時(shí)候,對(duì)于骨料的選擇需要注意的方面有很多,其中包括骨料是否潔凈、密實(shí)和足夠堅(jiān)硬,通常骨料的直徑多控制在16mm 以上,20mm 以下,其中含有少許的粗骨料針片。在自密實(shí)混凝土當(dāng)中,間斷級(jí)配粗骨料更加實(shí)用,應(yīng)用更為廣泛。
自密實(shí)混凝土區(qū)別于普通混凝土,它是普通混凝土的升級(jí)版,它的功能和應(yīng)用更加強(qiáng)大,可以解決當(dāng)下工程中遇到的許多問題,在工程中的應(yīng)用更加全面[2]。
自密實(shí)混凝土和傳統(tǒng)普通混凝土有很大的區(qū)別,它的工序更加簡單和省事,它避免了傳統(tǒng)混凝土還需要進(jìn)行振搗的工具,不需要振搗也可以對(duì)預(yù)埋件的位置進(jìn)行保證,避免預(yù)埋件位置出現(xiàn)問題和發(fā)生位移,更加方面了在實(shí)際工程當(dāng)中的施工,特別是針對(duì)鋼筋密集或者難以振搗的部門,其施工會(huì)更加容易,施工效果更加有保障。
傳統(tǒng)使用普通混凝土進(jìn)行施工的時(shí)候,是非常擾民的,經(jīng)常會(huì)在施工的時(shí)候接到民眾的投訴,以至于混凝土施工的都時(shí)候都集中在后半夜,白天都不敢進(jìn)行。但是自密實(shí)混凝土的出現(xiàn)就徹底解決了這一問題,它的噪聲非常小,不僅使得普通混凝土噪聲擾民問題得到了解決,還形成了良好的施工環(huán)境。
普通混凝土施工的時(shí)候?qū)芏噘Y源都形成了浪費(fèi)現(xiàn)象,包括振搗的設(shè)備使用和人工成本,還有對(duì)電能的消耗,同時(shí)對(duì)環(huán)境也造成了嚴(yán)重的污染[3]。自密實(shí)混凝土不像傳統(tǒng)混凝土施工,它不需要振搗的工序,因此它不僅節(jié)約了租賃振搗設(shè)備的費(fèi)用,還避免了振搗的人力成本浪費(fèi),同時(shí)也不需要消耗電能,更加節(jié)約了電力資源,避免了資源的浪費(fèi)。同時(shí),自密實(shí)混凝土可以利用粉煤灰等廢料進(jìn)行再加工,避免了這些廢料對(duì)環(huán)境的污染,使環(huán)境得到了保護(hù)。
自密實(shí)混凝土施工不像傳統(tǒng)混凝土施工那么浪費(fèi)時(shí)間,需要很長施工工期,否則道路就不能投入使用。自密實(shí)混凝土則有效提高了施工的工作效率,把工期縮短了將近一半,提高了40%的施工進(jìn)度,不僅節(jié)約了施工時(shí)間,還提高了施工效果,降低了施工的成本。
混凝土的性能是由新拌混凝土的振搗密實(shí)程度和質(zhì)量等因素去決定的,自密實(shí)混凝土之所以擁有非常良好的工作性能,主要是由于其在同等條件下可以去保障混凝土的力學(xué)性能。和普通的混凝土不同,自密實(shí)混凝土可以將基礎(chǔ)的鋼纖維的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善,它具備更優(yōu)秀的高等級(jí)彈性模量和強(qiáng)度,其粘結(jié)性也更加優(yōu)良,斷裂韌性也非常強(qiáng),比普通的混凝土更加優(yōu)秀,自密實(shí)混凝土具備更大的脆性,完善了普通混凝土的多方面不足。
混凝土微觀結(jié)構(gòu)主要是受混凝土的組成結(jié)構(gòu)影響的,混凝土在微觀結(jié)構(gòu)上和宏觀性能有著相關(guān)性,它們之間互相存在相應(yīng)的聯(lián)系。比普通混凝土的耐火性更低,尤其是在溫度升高的情況下,自密實(shí)混凝土就會(huì)降低耐火性,當(dāng)溫度逐漸升高,達(dá)到600℃以上的時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致自密實(shí)混凝土性能出現(xiàn)問題,為了改善這一情況,增加自密實(shí)混凝土的耐火性,可通過融入聚丙烯纖維來全面提高自密實(shí)混凝土的耐火性,達(dá)到改變其微觀結(jié)構(gòu)的效果[4]。
在道路工程中,自密實(shí)混凝土被廣泛應(yīng)用,這得益于它的良好耐久性,其耐久性主要是由于內(nèi)部具有良好的漿體含量,提高了自密實(shí)混凝土的穩(wěn)定性。通常情況下,自密實(shí)混凝土是通過大量的低水膠和摻和礦物相結(jié)合配比出來的,幫助提升體積的穩(wěn)定性,保證了其自身良好的耐久性能。
自密實(shí)混凝土的流變性主要體現(xiàn)在兩個(gè)參數(shù),分別是它的屈服剪切應(yīng)力和粘度系數(shù),關(guān)于骨料的漿體流變性將決定了自密實(shí)混凝土的流變參數(shù),其中影響自密實(shí)混凝土的流變性能的主要因素就是外加劑,除了外加劑以外,還有礦物粉體材料、增稠劑等也會(huì)對(duì)其流變性造成改變,因此為了對(duì)自密實(shí)混凝土的流變性進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和控制,就需要利用流變儀來進(jìn)行參數(shù)的測量和比對(duì)。
關(guān)于自密實(shí)混凝土的自生體積會(huì)產(chǎn)生變化,主要是因?yàn)樵诮^對(duì)濕度的恒溫狀態(tài)下,膠凝材料發(fā)生了水化從而導(dǎo)致了自密實(shí)混凝土產(chǎn)生變形,主要的變形數(shù)據(jù)和曲線如下表①和圖①所示。
自密實(shí)混凝土自生體積變形和齡期關(guān)系表①
圖①
自密實(shí)混凝土在進(jìn)行路用的時(shí)候工作性非常優(yōu)秀,主要通過它的特點(diǎn)和優(yōu)勢來決定的。自密實(shí)混凝土的主要特點(diǎn)和優(yōu)勢:①將普通混凝土的品質(zhì)進(jìn)行提高,使其具有良好的耐久性;②對(duì)于不容易澆筑或者無法澆筑的結(jié)構(gòu),可以使用自密實(shí)混凝土來進(jìn)行解決,傳統(tǒng)的混凝土是無法在施工中去解決漏振、過振等問題的,只有使用自密實(shí)混凝土才可以保證不會(huì)因?yàn)檎駬v而對(duì)鋼筋、預(yù)應(yīng)力孔道的位置產(chǎn)生影響[5];③可以把不用的工業(yè)廢料利用起來,制作成摻合料和自密實(shí)混凝土混合,不僅保護(hù)了環(huán)境還形成了資源再利用;④不用再像傳統(tǒng)工程一樣雇傭大量工人,節(jié)約了工人成本和勞動(dòng)成本;⑤充分節(jié)省了電力資源,不需要耗費(fèi)電能;⑥可以利用自密實(shí)混凝土來改善工作環(huán)境,降低噪音影響;⑦實(shí)現(xiàn)道路施工自動(dòng)化,提高工作效率,從而加快施工進(jìn)度,縮短工期;⑧可以實(shí)現(xiàn)更多樣式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)方面更加自由。不用像傳統(tǒng)混凝土還需要振搗,自密實(shí)混凝土可以直接澆筑成型,形狀可以自我調(diào)節(jié),可以澆筑成復(fù)雜、密集配筋的結(jié)構(gòu);⑨對(duì)工程成本進(jìn)行有效控制,節(jié)約成本資源,避免工程浪費(fèi)。
如今自密實(shí)混凝土的應(yīng)用行業(yè)廣泛,其中主要應(yīng)用在工業(yè)、民用等建筑工程和橋梁工程當(dāng)中,這些工程中使用自密實(shí)混凝土的情況比較多,自密實(shí)混凝土一般不太常使用在公路工程當(dāng)中,但是它對(duì)公路工程有著非常大的影響和作用。自密實(shí)混凝土在路用中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在它可以把公路工程的混凝土施工模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新,將為公路工程帶來全新的施工模式,同時(shí)還能把自密實(shí)混凝土的應(yīng)用范圍進(jìn)行擴(kuò)充,它在公路工程的潛在價(jià)值和應(yīng)用是無法估量的[6]。另外,利用自密實(shí)混凝土可以加快混凝土路面的成型時(shí)間,使公路工程的施工工期得到縮短,提高了工作效率,將對(duì)公路的養(yǎng)護(hù)和施工費(fèi)用進(jìn)行有效節(jié)儉,大大降低了公路施工的實(shí)際費(fèi)用和成本,可以使公路能夠提前投入到實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,從而發(fā)揮自身的價(jià)值和作用。自密實(shí)混凝土基本可以在施工兩天內(nèi)都能達(dá)到通車的要求標(biāo)準(zhǔn),其強(qiáng)度成型是非??旖莸?,使用它進(jìn)行混凝土路面的建設(shè)和維修,不僅效率高,而且耗時(shí)短,節(jié)省了許多麻煩,避免了公路在修復(fù)期間耽誤正常使用和運(yùn)營,創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。
相較于普通的混凝土,自密實(shí)混凝土的性能和特點(diǎn)更加全面,這些性能特點(diǎn)不僅在工程中應(yīng)用效果極好,而且極大限度的促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展,滿足了如今工程的要求和實(shí)際工程建設(shè)。自密實(shí)混凝土具有高強(qiáng)度的塑性粘度,它可以令骨料懸浮在水泥漿中,并且不會(huì)出現(xiàn)離析等現(xiàn)象和情況,進(jìn)行澆筑的時(shí)候仍然可以實(shí)現(xiàn)自由流淌的現(xiàn)象,將模板內(nèi)的空間完全填充,從而使得結(jié)構(gòu)更加密實(shí)均勻。并且完全不需要振搗,節(jié)約了大量的施工時(shí)間,完全依靠自身重力去成型,這不僅從根本上縮短了施工工期,還加快了施工進(jìn)度,提高了工作效率和降低了施工成本。使用不同的配比方式對(duì)自密實(shí)混凝土進(jìn)行配比,都具有非常良好的力學(xué)性能,它對(duì)于鋼筋位置和預(yù)留洞起到保護(hù)的作用,不會(huì)使它們造成位移差,完全減免了額外的加固費(fèi)用,大大節(jié)約了成本,避免了人工的使用和浪費(fèi)。由于自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)致密,它具有很高的抗?jié)B透、抗碳化性以及抗裂性,這樣可以避免環(huán)境中的有害物質(zhì)對(duì)其侵害,保護(hù)了自身安全,延長了使用壽命。自密實(shí)混凝土在眾多工程中得到廣泛應(yīng)用主要是由于它自身強(qiáng)大的優(yōu)勢,在工程中發(fā)揮了極大的作用,對(duì)于工程施工的未來產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,改變了當(dāng)下工程施工的格局,促進(jìn)了工程施工的發(fā)展。