1、 材料科学与工程综合实践材料科学与工程综合实践CDIO 项目项目 文献综述 课题名称 自密实混凝土的研究与实践 年级专业 14 无机非金属材料工程 组 数 指导教师 学生姓名 学 号 2017 年 5 月 文献综述 一、一、自密实混凝土的介绍自密实混凝土的介绍 混凝土结构的高耐久性需要通过熟练技术工人的充分振捣才能 实现,但是施工企业技术工人的日渐减少导致混凝土施工质量下降。 而解决这一难题的途径就是采用自密实混凝土,即无需振捣,仅依靠 自重作用就能仿混凝土密实填充模板的各个角落。80 年代后半期, 日本东京大学教授村甫开发了“不振捣的高耐久性混凝土”,称之为 高性能混凝土(High Perf
2、or-mance Concrete)。1998 年在美国泰克萨 斯大学讲学中, 村甫称该混凝土为自密实高性能混凝土, 之所以称之 高性能是因为具有很高的施工性能, 能保证混凝土在不利的浇筑条件 下也能密实成型,同时因使用大量矿物细掺料而降低混凝土的升温, 并提高其抗劣化的能力,而可提高混凝土的耐久性。 自密实混凝土 即拌合物具有很高的流动性而不离析、不泌水,能不经振捣或少振捣 而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。 自密实混凝土综合效益 显著,特别是用于难以浇筑甚至无法浇筑的部位, 可避免出现因振捣 不足而造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。强度等级越高,比常态 混凝土费用越低。 自密实混凝土
3、配制的关键是满足良好的流变性能要 求。自密实混凝土属于高流动性混凝土的一部分。 二、国内外自密实混凝土的应用概况二、国内外自密实混凝土的应用概况 目前对自密实混凝土的研究主要从配合比优化入手结合结构 设计、生产质量控制、现场施工工艺、工程应用等方面展开。在配合 比优化方面主要针对自密实混凝土对材料和配比的敏感性, 在大量正 交试验的基础上,分析外加剂、矿物掺合料、骨料质量和数量等因素 对自密实混凝土工作性能的影响,建立定量关系。利用优化理论,研 究基于地域材料特点的自密实混凝土最佳配比方法; 在材料性能试验 方面, 主要从混凝土的流变性能和工作性能; 早期体积稳定性如收缩、 徐变、温度变形等;
4、力学性能如抗压强度、弹性模量、粘结强度等: 抗渗性等方面展开。 在理论研究方面如白密实混凝土的物理力学性能 和耐久性方面的理论分析比较少。尤其是早期的收缩机理,影响因素 的数量及程度,测量方法,预测模型等问题研究较少。 日本到 2004 年自密实混凝土总应用量已超过 250 万 m3,并有 逐年增加之势。 目前,日本正在致力于将自密实混凝土从特种混凝土 发展成普通混凝土。典型的工程应用实例是跨度为 1990m 的明石海 峡大桥(悬索桥),该桥的两个锚碇分别使用了 24 万 m3 和 15 万 m3 强度为 25MPa 的自密实混凝土。由于采用了自密实混凝土,使得锚 碇的施工工期由 2.5 年缩
5、短为 2 年,缩短工期 20。 近年来,由于日本应用自密实混凝土的不断成功,使西方国家也 开始关注和应用该项技术。其中,美国西雅图六层的双联广场钢管混 凝土柱(28d 抗压强度 115MPa)是迄今为止自密实混凝土应用中强度 最高的实例。由于采用了超高强度自密实混凝土,从底层逐层泵送, 无振捣,降低了结构成本的 30。荷兰也是目前应用该技术较为普 及的国家之一,大约有 75的预制混凝土结构采用自密实混凝土。 不仅保证了特殊结构施工的需求, 也使混凝土制品的性能与外观质量 得到了改善和提高。 我国自密实混凝土的研究及应用相对较晚,但近几年得到迅速 的发展。北京、深圳、南京、济南、长沙等城市陆续有
6、了自密实混凝 土的应用报道,应用领域也从房屋建筑扩大到水利、桥梁、隧道等大 型工程。 从 1995 年开始, 浇筑量已超过 4 万 m3。 主要用于地下暗挖、 密筋、形状复杂等无法浇筑或浇筑困难的部位,同时也解决了施工扰 民等问题,缩短了建设工期,延长了构筑物的使用寿命。其中具有代 表性的工程实例有:北京首都机场新航站楼的简体墙、西单北大街东 侧商业区改造的工程, 大亚湾核电站的核废料容器建设工程,厦门集 美历史风貌建筑的保护工程, 长江三峡等多个水电站的导流洞、 左岸 左厂坝的引水工程,润扬的长江大桥的建设工程, 福建万松关的隧道 工程。均取得了较好的技术、经济和社会效益。 近几年自密实混凝土在我国发展应用速度加快, 应用领域也进一 步拓展, 但国内尚未有统一的工程标准,致使在应用中缺乏指导性文 件,产生了一些问题,不利于该技术的推广应用。为此,