自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用研究

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　　摘 要：自密实混凝土因具有流动性强、均匀稳定性高而被广泛应用于水库泄洪洞原洞衬砌等工程施工中。自密实混凝土虽然应用优势显著，但是在实际应用中对施工技术、条件等方面也有严格规范和要求，加强各施工环节质量控制管理，才能确保应用效果。本文对自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用进行了探讨，旨在促进水库泄洪洞原洞衬砌施工技术水平的提高，确保工程施工建设质量。
　　关键词：自密实混凝土;泄洪洞原洞衬砌;施工技术
　　一、自密实混凝土配合比设计
　　（一）设计采用方法
　　在自密实混凝土使用中，配合比是一个关键因素。从自密实混凝土配合比设计实际情况看，全计算法和固定砂石体积含量计算法是目前应用较多的两种方法。其中，在全计算法设计中，认为混凝土各组成材料包括固、气、液三相，并具有体积加和性;利用干砂浆填充石子空隙，而干砂浆的空隙又由水来填充，干砂浆主要是水泥、细掺料砂石和空隙组成。固定砂石体积含量计算法是根据高流动自密实混凝土流动性及抗离析性和配合比因素之间平衡关系，在试验研究基础上得到的一种能较好适应高流动自密实混凝土特点和要求的配合比计算方法，相对于全计算法而言，应用较为广泛。
　　（二）配制质量控制措施
　　配制自密实混凝土原理主要是通过优化外加剂、胶结材料和粗细骨料选择与搭配方式，实现对混凝土屈服应力的合理控制，使其减小到足以被因自重产生的剪应力克服，从而使混凝土具有流动性大、塑性粘度足、离析率低及不泌水等特点，在施工过程中能够因流动性强而可以达到更佳模板内空间填充效果，并形成密实且均匀胶凝结构。在配置过程中主要有以下质量控制措施：（1）添加外加剂。这主要是由于外加剂在水泥粒子中可以产生强烈分散作用，从而对粒子凝聚现象有阻止作用，外加剂主要成分通常为以萘系高效减水剂，基本要求为减水率在25%以上，与水泥相容性好，同时在缓凝、保塑功能方面较为突出。（2）掺加适量矿物掺合料。通过矿物掺合料改变混凝土流变性能，在对其进行改善基础上提高塑性粘度及拌合物中浆骨比，以达到改善混凝土和易性目的，从而减小粗细骨料颗粒间摩擦力，使混凝土具有较常规混凝土更突出通阻能力。（3）合理利用膨胀剂。根据实际工程需要，在自密实混凝土中添加适量膨胀剂，不仅能够优化自密实性能，而且还可以提升施工效果，防止硬化過程中出现收缩裂缝，全面发挥高抗裂性能及粘聚性优势，实现混凝土外观质量优化和改善。（4）高砂率、低水胶比、高矿物掺合料掺量是自密实混凝土配合比主要特点，据此可以在混凝土含砂率和粗骨料粒径两方面进行控制以实现自密实混凝土质量提升，这种方式能够有效减少浆骨分离现象，从而提升拌合物抗离析稳定性。（5）如果自密实混凝土配制强度等级较低，采取适量增加增粘剂就可增加拌合物粘度，达到配制要求。
　　二、自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用
　　（一）自密实混凝土拌制
　　自密实混凝土搅拌制作是自密实混凝土施工技术应用的重要环节，在自密实混凝土拌制施工中，首先要先根据衬砌工程施工实际情况确定水泥、粉煤灰、水、砂、石子、减水剂的初步配比和现场施工配比，在此基础上通过不断调整以达到工程所需最佳施工配比。其次，自密实混凝土配制材料准备，这个过程中要全面对各配合原材料进行检查，在满足常规混凝土规范要求外，还需符合自密实混凝土技术应用规程中相关特殊规定及要求。各材料制备完成后，一般采用强制式搅拌机进行拌和，在拌和过程中除了严格按照有关顺序进行材料投放外，还要根据气温情况、骨料实际含水量等实际情况加强拌和时间控制，以确保自密实混凝土质量。
　　（二）自密实混凝土运输和入仓
　　自密实混凝土在运输和入仓方面有更高要求。首先，为避免自密实混凝土在运输过程中出现离析、分层及不均匀等情况，运输设备应保持均匀性;其次，如果在临近施工仓面利用外加剂进行自密实混凝土扩展度调整，为保证均匀性，应进行充分搅拌;此外，由于运输时间、温度等对自密实混凝土质量有一定影响，因此运输时间应尽量缩短，最好控制在90分钟以内，温度最好控制在25℃以下，如果路程较远，可延长到120分钟，但要注意要结合运输时间、浇筑情况对混凝土初凝时间进行合理调整和确定。在入仓方式方面，自密实混凝土通常采用泵送方式，但输送泵规格、型号等要根据工程结构尺寸及输送距离等综合考虑选择。另外，入仓前需根据有无补充外加剂等情况进行合理搅拌，一般在1-3分钟内，以保证入仓连续性。
　　（三）模板制作与安装
　　与常规混凝土使用一样，模板制作与安装也是自密实混凝土施工中的一个重要环节。在自密实混凝土施工模板制作和安装过程中，首先要根据工程施工部位结构形式、荷载大小、施工程序等实际情况合理选择模板及支护体系。由于自密实混凝土相对于常规混凝土而言，侧向压力有所差异，因此应保证模板承载力、刚度及稳定性满足相关要求。其次，由于自密实混凝土具有流动性强特点，因此模板构造相对要更紧密和严实，为保证自密实混凝土形成的均匀性和强度，需在上部位置设计排气孔。
　　（四）自密实混凝土浇筑和养护
　　首先，为确保输送的自密实混凝土符合施工要求，在浇筑施工前需进行现场试验。其次，要根据工程设计要求对结构内置钢筋、埋件及保护层厚度等情况进行全面检查，以确保模板稳固性。在浇筑过程中，应重视浇筑各环节间衔接，进行连续性浇筑。如果结构较为复杂，为有效避免混凝土在施工中形成气泡而影响施工质量，可采取在模板外侧敲击等措施，若施工中模板出现变形、移位等现象，要进行及时处理。浇筑完成后，应严格按照养护要求进行养护，并结合实际气候条件采取适当养护措施，确保自密实混凝土施工质量。
　　三、结语
　　总而言之，在水库泄洪洞原洞衬砌中采用自密实混凝土施工技术应用具有很大优势，可能更好满足衬砌工程施工需要。但是自密实混凝土施工也有较高施工要求，因此在实际应用中，应结合自密实混凝土特点及衬砌工程实际施工要求，加强施工技术应用要点质量控制，以充分发挥自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌工程施工中优势，确保工程施工顺利进行。
　　参考文献：
　　[1]卢炳勇.自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用[J].科技向导，2013（23）：114.
　　[2]马辉文，李瑞.自密实混凝土在水库泄洪洞原洞衬砌中的应用[J].水利建设与管理，2011，1：35-38.
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