自密实混凝土技术交流
- 1. 自密实混凝土制备及施工质量控制中铁十七局京沈客专项目部中心试验室 二〇一七年一月
- 2. 2 概况 自密实混凝土技术难点 自密实混凝土技术要求 自密实混凝土配合比及原材料质量控制 自密实混凝土生产产质量控制 自密实混凝土施工质量控制 自密实混凝土常见问题及对策目 录
- 3. 31 概况 自密实混凝土起源于1986年日本东京大学冈村甫教授，开发动力是“日本熟练工人的减少势必会给混凝土结构的耐久性带来负面影响”，1996年在美国得克萨斯大学讲学时称自密实混凝（Self Compacting Concrete）。
- 4. 自密实混凝土：具有高的流动性、间隙通过性和抗离析性，浇筑时仅靠其自重作用而无需振捣便能均匀密实成型的高性能混凝土（硬化体具有高耐久性和高体积稳定性）。1 概况4自动密实机械振捣密实人工振捣密实
- 5. 国内外应用：1 概况5国内外应用：5国家大剧院京沈128米简支拱美国双联广场明石海峡大桥大阪贮气罐首都机场T35
- 6. 61 概况多重阻碍封闭体系柔性基础
- 7. 71 概况针对CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点，在中国铁道科学研究院高速铁路轨道技术国家重点实验室开展了CRTSⅢ板式无砟轨道充填层自密实混凝土专项研究，确定了CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层自密实混凝土的技术指标与成套施工工艺。
- 8. 盘营客专武汉城际铁路成绵乐客专已建CRTSⅢ型板式无砟轨道结构线路分布图成彭支线兰新二线试验段西宝客专试验段沈丹客专郑徐客专1 概况
- 9. 2 自密实混凝土技术难点CRTSⅠ型板式无砟轨道 （水泥乳化沥青砂浆）CRTSⅡ型板式无砟轨道 （水泥乳化沥青砂浆）CRTSⅢ型板式无砟轨道 （自密实混凝土）9
- 10. 2 自密实混凝土技术难点水泥乳化沥青砂浆自密实混凝土含粗骨料的混凝土体系不含粗骨料的砂浆体系10
- 11. 2 自密实混凝土技术难点水泥乳化沥青砂浆自密实混凝土流动界面阻力大流动界面阻力小11
- 12. 2 自密实混凝土技术难点水泥乳化沥青砂浆自密实混凝土直接采用搅拌站原材料原材料工厂化生产12
- 13. 2 自密实混凝土技术难点水泥乳化沥青砂浆自密实混凝土13
- 14. 14敏感性强可控性差损耗率高2 自密实混凝土技术难点工作性能保持 施工组织施工气候 施工温度用水量 均质性时间敏感性环境敏感性原材料敏感性自密实混凝土特点
- 15. 自 密 实 砼 技 术 要 求3.1 拌合物性能3 自密实混凝土技术要求3.2 硬化体性能3.3 实体性能15
- 16. 拌和物技术要求（参考指标）3.1 拌和物性能要求16序号项目性能要求推荐值01坍落扩展度，mm≤680620-68002T50，s3-73-603BJ，mm<18/04泌水率，%0/05L型仪，H2/H1≥0.9/06含气量，%≥44-607竖向膨胀率，%0-1.0/
- 17. 3.1 拌和物性能要求17
- 18. 3.2 硬化混凝土性能要求18自密实混凝土矿物掺合料掺量大，长期力学性能均有富余，从降低收缩和经济性考虑，可适当降低胶凝材料用量。序号项目性能要求0156d 抗压强度≥40MPa0256d 抗折强度≥6.0 MPa0356d 弹性模量≥30 GPa0456d电通量≤1000 C0556d抗冻（盐冻法）≤1000g/m20656d干燥收缩值≤450 ×10-6
- 19. 3.3 实体性能要求 19自密实混凝土灌注饱满，与底座和轨道板粘结紧密； 自密实混凝土表面质量很好，无浮浆和泡沫聚集层、工艺性大气泡较少； 自密实混凝土匀质性好、致密度高，切开断面处骨料分布均匀； 自密实混凝土侧面光滑、致密，无麻面；
- 20. 3.3 实体性能要求 20自密实混凝土表面状态良好中间孔状态良好四角状态良好侧表面光洁
- 21. 4 配合比设计及原材料质量控制214.1配合比设计配合比验证配合比设计（铁科院）原材料型式检验配合比报批室内试验揭板灌板试验不符合要求可调整范围超可调整范围
- 22. 22配合比验证室内实验揭板灌板实验配合比报批配合比设计（铁科院）施工单位配合比试配配合比试拌原材料型式实验灌板、揭板验证提出基础数据上线施工不符合要求可调整范围4.1配合比设计
- 23. 4.2 原材料控制要点23 原材料质量控制原则：匀质性第一原则。 各种进场材料性能指标在满足相关标准规定的前提下，应尽量控制每批次原材料性能指标波动率（特别要控制细骨料、减水剂），以减小由于原材料品质波动过大导致的自密实混凝土性能波动。
- 24. 4.3 原材料性能（1）水泥序号项目技术要求1比表面积，m2/kg300-3502游离氧化钙含量，%≤1.03碱含量，%≤0.64熟料中的C3A含量，%≤8.05Cl-含量≤0.066SO3含量≤3.5水泥宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，混合材宜为 矿渣或粉煤灰，不宜使用早强水泥。24
- 25. （2）矿物掺和料—矿粉序号名称技术要求1密度，g/cm3≥2.82MgO含量，%≤143SO3含量，%≤4.04烧失量，%≤3.05氯离子含量，%≤0.066比表面积，m2/ kg350-5007流动度比，%≥958含水量，%≤1.0928d活性指数，%≥954.3 原材料性能25
- 26. （2）矿物掺和料—粉煤灰序号名称技术要求1细度，%≤122Cl-含量，%≤0.023需水量比，%≤954烧失量，%≤3.05含水量，%≤1.06SO3含量，%≤3.07游离CaO含量，%≤1.08CaO含量，%≤10.04.3 原材料性能26
- 27. 4.3 原材料性能27（3）细骨料
- 28. 序号项目技术要求1细度模数≤2.72含泥量（天然砂）≤2.0%3泥块含量≤0.5%4坚固性≤8%5吸水率≤2%6云母含量≤0.5%7轻物质含量≤0.5%8氯离子含量<0.02%9硫化物及硫酸盐含量≤0.5%10有机物含量浅于标准色4.3 原材料性能28（3）细骨料均匀洁净含泥、含卵石细度偏粗
- 29. （4）粗骨料粗骨料宜采用5-16mm级配碎石序号检验项目技术要求1针片状颗粒总含量，%≤52含泥量，%≤0.53泥块含量，%≤0.24压碎指标%≤125吸水率，%< 16紧密空隙率，%＜407坚固性，%≤88硫化物及硫酸盐含量，%≤0.59氯离子含量，%<0.024.3 原材料性能29 技术培训粒形圆润、洁净针片状含量超标含泥、级配不良
- 30. 4.3 原材料性能30使用劣质减水剂拌合物状态（5）减水剂 优质羧酸 减水剂 选用优质 减水剂消除劣质大泡 先消泡再 引气工艺 改善工作性能 保坍性良好 （180min） 含气量适宜 （优质） 保证运输与施工
- 31. 选用原则： 早期膨胀率不需太高，后期持续膨胀时间长，膨胀值回 落幅度小。（6）膨胀剂自密实混凝土的必要组分，起补偿自密 实混凝土收缩变形作用。ABC收缩膨胀时间01224486072-50005001000150020002500300036 时 间(h)空白 基准 1#膨胀剂 2#膨胀剂4.3 原材料性能31
- 32. （7）粘度改性材料 有效解决自密实混凝土 拌和物离析、泌水、气泡问 题以及对用水量波动的敏感性。4.3 原材料性能32
- 33. 5 自密实混凝土生产质量控制335.3 生产工艺5.2 材料控制 5.1 设备精度自 密 实 混 凝 土 生 产 质 量
- 34. 5.1 设备精度搅拌站各计量系统应满足自密实混凝土原材料称量的最 大允许偏差规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和 料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1%。 控制关键： （1）水称计量精度须重点保证。 （2）各料仓关闭阀门必须保证闭合严密，防止漏料。 （3）搅拌机搅拌叶片与筒壁的间隙必须满足要求。 （4）搅拌机搅拌叶片与轴上淤积混凝土块须定期清除。34
- 35. 355.2 材料控制（1）吻合性控制：配制自密实混凝土的原材料品质要和 《技术要求》相吻合。 （2）均质性控制：每一批次原材料的性质指标的波动要确 保在一定范围内，不宜超过±10% 。 （3）含水率控制：细骨料含水率控制在±1% 以内。 （4）储存管理控制：专仓专用，防水防污染。
- 36. 5.3 生产工艺36自密实混凝土搅拌工艺：先投碎石、砂、胶凝材料（搅 拌30s）；再投80%用水量和100%减水剂（搅拌1min）;最后投入剩余20%用水量（搅拌2min）至结束。该工艺特别适合搅拌机功率不足的老旧搅拌机组。 上料工艺：对于新进场高含水率河砂或因排水不畅导致 砂仓积水的，建议装载机上砂前，先对砂仓中河砂进行预混。 自密实混凝土生产质量控制关键：搅拌站操作手。建议 各搅拌站设立自密实混凝土生产专职操作手，定人定岗。在自密实混凝土生产过程中多观察、记录在搅拌中60s时、120s时、180s时的电压和电流的关系，初步掌握自密实混凝土的扩展度。
- 37. 6 自密实混凝土施工质量控制6.3 工装控制要点6.2 工艺控制要点6.4 质量控制注意事项自 密 实 混 凝 土 施 工 要 点376.1 管理制度
- 38. 6.1 管理制度领导班子材料技术团队施工技术团队试验室主任搅拌站操作手现场灌注队长固定原材料固定配合比固定施工人员固化施工工艺成立1个领导班子，打造2个技术团队，培养3个关键人员，确保4 个固定，两强两管理。38
- 39. 四固两强：固定原 材料、固定配合比、 固化施工工艺、固 定施工人员、强化 过程检查，强化工 艺性试验静态管理：原材料品 质管理，搅拌设备与 施工设备管理。动态管理：配合比调整，自密实混凝土现场入模指标控制。396.1 管理制度
- 40. 搅拌混凝土装入罐车罐车运输6.1 管理制度灌注吊装到位二次转入灌注斗
- 41. 新工艺施工模式：移动搅拌站在灌板现场按需即时生 产自密实混凝土，施工单位作为客户在灌板现场验收自密 实混凝土即可。 基于移动搅拌站的自密混凝土施工新工艺首次在京沈客专八标（中铁十七局）规模化应用，共灌注1100板轨道板，自密实混凝土损耗率不到5%。6.2 工艺控制要点—施工工艺41
- 42. 6.2 工艺控制要点—施工工艺 移 动 式 搅 拌 车 施 工 流 程 42
- 43. 6.2 工艺控制要点—施工工艺双线吊车+料斗施工模式双线泵送施工模式单线罐车上线施工模式43
- 44. 6.2 工艺控制要点—施工工艺隧道双线龙门吊施工模式隧道单线吊车施工模式桥或路基双线龙门吊施工模式44
- 45. 轨道板压紧装置数量以5组为宜，采用扭力扳手压紧时， 扭力值宜控制在60~80N·m，防侧移装置的有效性则主要取决 于防上浮的有效性，宜设为3组。 压紧工艺6.2 工艺控制要点—压紧工艺45
- 46. 6.2 工艺控制要点—灌注工艺灌注方式： 中间孔单点灌注、逐点灌注。 要点：凹槽优先灌满，再进行整板灌注施工。46
- 47. 6.2 工艺控制要点—灌注工艺溜槽： 溜槽宽度宜大于40cm，溜槽长度宜大于1.5m。自密实混凝土垂直下落高度不宜大于2m。 下料管高度：直线段不宜小于70cm，曲线段不宜小于 100cm。47
- 48. （a）上部大料斗阀门（b）下部小料斗阀门终灌时间 确定自密实混凝土终灌时间为：当曲线段高侧自密实排气孔自 密实混凝土接触轨道板底时就关闭大料斗下料管阀门，待排气孔自 密实混凝土排出一定量时，立即关闭小料斗下料管阀门。6.2 工艺控制要点—灌注工艺48
- 49. 防溢管：轨道板观察孔处需设置防溢管，防溢管高度宜 不小于30cm；对于曲线板则防溢管高度不得低于超高方向轨 道板顶面。防溢管拔出时间不得早于3h。防溢管设置6.2 工艺控制要点—防溢管49
- 50. 养护工艺：自密实混凝土层养护应采用喷涂或涂刷养护 剂进行养护，且应在自密实混凝土层拆模后立即进行。养护工艺6.2 工艺控制要点—养护工艺50
- 51. 自密实混凝土全套模板效果图6.3 工装控制要点51
- 52. （1）模板要求与排气孔设置6.3 工装控制要点52
- 53. 53侧模板：为保证侧面自密实混凝土外观质量，应采用透气 模板布复合模板。6.3 工装控制要点
- 54. （2）压紧与防侧移装置6.3 工装控制要点54
- 55. （3）双向灌注小车 功能特点： 该通用灌注车即可在 线间灌注，也可跨板灌 注，通过自身转向90° 即可实现功能转换。6.3 工装控制要点55
- 56. 过滤网：有效防止异 物堵塞下料管，影响 灌注施工。去除防止（4）料斗过滤网6.3 工装控制要点
- 57. 自密实混凝土灌注注意事项： （a）自密实混凝土灌注前，必须检测自密实混凝土拌和物的坍落扩展度和T500时间，温度和含气量可进行抽检。入模扩展度宜控制在640-680mm，T500若大于8s，建议不灌注。 （b）自密实混凝土灌注时若采用中转料斗转运，自由倾落高度小于1m。自密实混凝土灌注过程中应保证灌注料斗为 满料状态，不得出现断料情况。 （c）单块轨道板自密实混凝土应一次灌注完成。 （d）在高温季节灌注自密实混凝土时，入模前的混凝土 的温度不得超过30℃，模板和模腔的温度不得超过40℃。6.4 质量控制注意事项57
- 58. （e）轨道板精调装置应在自密实混凝土终凝后拆除。 （f）轨道板两侧模板带模养护龄期不得少于3天，同时在自密实混凝土强度达到10.0MPa以上方可拆除，保证其表面及棱角不因拆模而受损。6.4 质量控制注意事项58
- 59. （g）带模养护时间不宜少于3d，带模养护期间，应采取 带模覆盖（麻布、土工布等）、喷淋浇水等措施进行保湿养 护；去除覆盖物或拆模后，应对混凝土采用土工布覆盖浇水 养护，也可用养护剂、养护膜进行养护。 （h）养护用水温度与混凝土表面温度之差不得大于15℃。6.4 质量控制注意事项59
- 60. 7 自密实混凝土常见问题及对策7.1 典型视频 7.2 拌和物性能常见问题及对策 7.3 结构实体常见问题及对策60
- 61. 7.1 典型视频混凝土流动良好流动性良好排气孔混凝土均匀性好排浆口视频1排浆口视频2观察孔视频排浆口视频261
- 62. 7.1 典型视频自密实混凝土过稀排气孔大量气泡稳定性差的自密实混凝土
- 63. 7.2 拌和物性能常见问题及对策63序号缺陷描述对硬化体性能影响解决 措施01拌合物流动性不足无法填充整个模板，可能出现蜂窝狗洞调整减水剂、调整砂率02离析、泌水灌注时出现堵塞、硬化结构中出现表面浮浆或灌注对侧出现浮浆层调整配合比、控制扩展度03表面气泡灌注后的自密实混凝土表面出现泡沫层添加粘度改性材料、调整配合比04工作性能损失过快无法充填整个模板增加减水剂缓凝组分、更换水泥05坍落扩展度返大混凝土离析、泌水、无法灌注降低减水剂缓凝组分
- 64. 原因： （1）混凝土配合比不合理； （2）拌和物扩展度过大； （3）拌和物粘度不足； （4）减水剂中消泡剂过多。 预防措施： （1）掺入合适粘度改性材料； （2）严格控制自密实混凝土最大扩展度 （3）减水剂采用“先消后引”工艺； 7.3 结构实体常见问题及对策- 浮浆泡沫层64
- 65. 原因： （1）自密实混凝土流动性损失过大造成灌注不满； （2）跑模漏浆造成灌注不满。 预防措施： （1）调整减水剂缓凝组分，保持自密实混凝土拌和物工作性； （2）加强模板安装牢固度检查。灌注不饱满65
- 66. 原因： （1）混凝土过稀； （2）模板漏浆； （3）板底有积水。 预防措施： （1）加强模板检查； （2）防止雨水进入板腔； （3）控制混凝土入模状态。水平离缝66
- 67. 板底积水67
- 68. 麻面、缺损68
- 69. 原因： （1）模板安装不平顺； （2）灌注过程中胀模； （3）模板翘曲变形。 预防措施： （1）加强模板安装质量检查； （2）定期对模板进行校正； （3）采用透气模板布。错台、异物侵入69
- 70. 钢筋网片上浮70
- 71. 原因： （1）温度应力导致轨道板翘 曲； （2）混凝土收缩开裂。 预防措施： （1）降低自密实混凝土胶材 用量； （2）采用高效膨胀剂； （3）提高自密实混凝土与轨 道板粘结强度。竖向裂纹71
- 72. 1、要做到盘盘看，车车检，块块记（责任心，执行力） 2、服务现场，实事求是 3、试验一票否决制 4、督促拌合站定期清理拌合机 5、做好记录，特别是特殊天气下施工影像资料几点建议72
- 73. 谢谢观赏！Thanks!
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