自密实混凝土开发应用现状及展望

在自密实混凝土技术的研究与应用方面,日本是目前世界上水平最高的国家。20世纪80年代,日本的岗村教授提出研究和发展自密实混凝土,利用自密实混凝土本身优良的施工性能,保证混凝土即使在不利于施工的情况下,也能密实成型,避免由于振搞不充分造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。首次采用水下混凝土技术,开发出流动性好,填充率高的混凝土。经测试发现,将该技术简单地应用于地面施工并不成功,其主要原因是:

1)由于这种混凝土粘度高,包裹在混凝土中的空气很难排出;

2)钢筋致密部位很难填实。于是他们又开始进行新的研究,并取得了更大的进步。自密实混凝土的公开试验于1989年在东京举行,有超过100名研究人员和工程技术人员参加,会议之后许多大型建筑公司开始了开发自密实混凝土。参加日本混凝土学会自密实混凝土年度会议的单位增加到30个。

日本建筑协会在材料施工委员会下设立了“高流动性混凝土”分会,并于1992年至1995年三年间对自密实混凝土的质量标准、材料、配合比、施工、质量管理等相关内容进行了研究,1997年1月制定了“自密实混凝土材料、配比、制造、施工指针”,极大地促进了自密实混凝土在日本的应用。采用近百万立方米自密实混凝土建造的日本著名明石跨海大桥,主要采用外径85m,厚度2.2m,埋深75.5m的圆形地下连续墙,以及水下60m深度浇注的桥墩塔基,该工程混凝土浇注量大,施工深度深,不能振捣,要求连续浇注不间断,混凝土温升要求小于30℃,普通混凝土达不到要求。
 
此外,欧洲还不甘落后,为多国建筑商、混凝土专家、外加剂生产厂家、钢纤维生产厂家的联合开发项目提供了300万欧元的资金,旨在发展土木工程通用自密实混凝土(高强度)和建筑用高质量饰面效果的自密实混凝土,其目标是赶超日本技术。自密实混凝土在瑞典的应用减轻了操作工人的劳动强度;自1999年以来,荷兰已有20多家生产企业(总数的50%)采用自密实混凝土技术生产混凝土预制建筑构件,到2002年产量已达250000m';自密实混凝土在德国预制工业中的应用使造阶降低了3.5%~6.8%,并颁布了自密实混凝土技术规范;丹麦已在地铁和隧道中采用自密实混凝土。
 
有些欧洲国家,如荷兰,对预制混凝土制品行业的生产环境管理非常严格。常规混凝土工艺生产的混凝土产品振动噪声大,粉尘污染严重,采用自密实混凝土工艺可有效地解决上述问题,见表19-5。
据荷兰一些企业的生产实践表明,尽管免振自密实混凝土材料的成本比普通混凝土高5%~15%,但其增加的成本完全可以用减少的人工工时和消耗的环保治理费用来弥补。同时,生产的预制混凝土制品的性能和外观质量也得到了改善和提高,自密实混凝土技术已在欧洲混凝土制品行业得到广泛应用。
 
自上世纪90年代初,我国就开始了免振自密实混凝土的研究。自1995年起,在深圳、上海、北京等地应用自密实混凝土,现已浇注4万多立方米,主要用于地下暗挖、钢筋形状较密实、复杂等不能浇注和振捣的部位,解决了施工扰民问题,缩短了施工工期。二十一世纪,中国的自密实混凝土技术无论从研究层面还是应用范围上都有了长足的发展。第一次“自密实混凝土技术国际会议”(SCC2005-China)于2005年5月在中南大学召开,来自欧洲、日本、美国、加拿大等国家的近50名国际知名自密实混凝土研究专家出席了会议,对推动自密实混凝土在中国的发展起到了很大的推动作用。但在实际工程中,自密实混凝土也被越来越广泛地应用。三峡三期工程、首都机场扩建和润杨大桥等工程均采用自密实混凝土结构,取得了很好的效果。认为随着聚羚酸外加剂价格的下降,自密实混凝土的配制与施工水平不断提高,自密实混凝土这一降低施工综合成本的技术必将得到更广泛的应用。

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