在普通混凝土中,界面区的孔隙率水泥石的孔隙率。由于振动影响产生的微泌水形成的孔隙结构,气泡聚集以及界面区局部水灰比较大的情况比较严重。由于自密实混凝土黏性好,泌水少,加上不需要振捣,因而减少了微泌水,水泥石的孔隙率尤其是界面区的孔隙率显著低于普通混凝土,而且均匀分布于界面区和水泥石本体之中。同时由于自密实混凝土掺入了较多的粉煤灰,水化中消耗了较多的氢氧化钙,大大减少了界面区氢氧化
钙晶体的形成。减少了氢氧化钙这一软弱晶体的形成,就改善了自密实混凝土的界面区结构。结构密实,强度提高,渗透性低,就能够提高耐久性能。
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。
自密实混凝土浇筑底部坯层混凝土时,通过模板上预留窗观察混凝土浇筑情况,确定换布料埋管的时机。浇筑顶层混凝土时,通过预埋的排气管观察孔内混凝土填满程度,若排气管有水泥浆出现,说明此泵管周边位置混凝土已填满,然后根据实际情况换泵管,当所有的排气管都有水泥浆出现时,说明孔内已填满。适时控制泵机供料和稳压的时间(一般为30分钟),同时防止钢管的持续压力影响模板的稳定性。
采用《自密实混凝土施工工法》施工的效益有:
1.该工法解决了空间狭小孔洞结构混凝土回填浇筑难的问题。
2.该工法利用自密实混凝土具有大流动性及良好的黏聚性,依靠自重可充填密实的特性,为空间狭小孔洞结构混凝土回填质量提供了。
3.采用该工法,降低了施工难度,加快了施工进度,确保了施工人员安全。
4.与常规泵送混凝土相比,采用该工法减少了混凝土浇筑工和浇筑资源配置。
《自密实混凝土生产和浇筑施工工法》配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计,将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服,使混凝土流动性增大,同时又具有足够的塑性黏度,令骨料悬浮于水泥浆中,不出现离析和泌水问题,能自由流淌并充分填充模板内的空间,形成密实且均匀的胶凝结构。因此,在配制中主要应采取以下措施:借助以萘系减水剂为主要组分的外加剂,可对水泥粒子产生强烈的分散作用,并阻止分散的粒子凝聚,使混凝土拌和物的屈服应力和塑性黏度降低。减水剂的减水率应不低于25%,并且应具有一定的保塑功能。