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摘要：20世纪80年代，日本大学岗村了教授开发了“不振捣的高耐久性混凝土”，称之为高性能混凝土。成功开发第一号自密实混凝土后，大学混凝土试验室在大学进行公开试验，取得了极佳效果并且获得了极大反响。之后，在各种各样的建筑工程以及预制构件厂进行施工试验均取得了很好的效果，自此自密实混凝土正式登上混凝土工程的舞台。
关键词：自密实混凝土；检测；性能；核电站
1 引言
按照自密实混凝土应用技术规程，自密实混凝土被定义为具有高流动性、均匀性和稳定性，不离析，浇筑时靠自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土。自密实混凝土拌合物在配合比设计上用粉体取代了相当数量的石子，使得新拌混凝土内部的石子能够得到更多的浆体，更有效的被包裹，再通过高效减水剂的分散和塑化作用，使得浆体本身具有极佳的流动性的同时还能够有效地运输石子，从而达到自密实效果。同时自密实混凝土胶凝材料普遍由水泥、矿渣、粉煤灰组成，减少了水泥的用量，混凝土绝热升温降低。因此，自密实混凝土在满足结构设计所要求的力学性能前提下，具有优异的施工性能、优良的耐久性和较低的综合成本。
自密实混凝土主要优点有：①可用于难以浇筑甚至无法浇筑的结构；②增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成形状复杂、薄壁和密集配筋的结构；③大幅降低了工人劳动强度，节省人工数量；④有效的提高了混凝土品质，具有良好的密实性、力学性能和耐久
因此，自密实混凝土技术在一些特殊工程、特殊条件下可发挥普通混凝土不可替代的作用。如密集配筋条件下的混凝土施工、结构加固和维修过程中的混凝土施工、钢管混凝土施工和大体积混凝土施工等。
填充性即自密实混凝土拌合物在无需振捣的情况下，能均匀密实成型的性能；间隙通过性即自密实混凝土拌合物均匀通过狭窄间隙的性能；抗离析性即自密实混凝土拌合物中各种组分保持均匀分散的性能。目前国内外人员大多采用塌落扩展度试验、V型漏斗试验（或T50试验）和U形箱试验进行自密实混凝土工作性能检测。填充性可以通过塌落扩展度试验得到验证；抗离析性可以选择V型漏斗试验、T50试验中的一种来进行验证；间隙通过性可以通过U形箱试验检测。《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283-2012）根据不同试验的检验指标将混凝土的自密实性能等级分为，其指标应符合表1的要求。
表1自密实混凝土拌合物的密实性能及要求
3.2力学性能。自密实混凝土的棱柱体轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系与普通混凝土相似，另外，自密实混凝土无需振捣而不离析地填充模板的性能对混凝土的匀质性有着积极的影响。自密实混凝土与振捣混凝土在相同的水泥含量和水灰比情况下，由于自密实混凝土致密的结构组成，因此它的强度比振动密实的混凝土强度高。同样，相同的抗压强度情况下，自密实混凝土抗拉强度预计比振动密实的混凝土抗拉强度略高。
一般认为由于粉体材料用量较大，砂率较高，自密实混凝土的弹性模量较普通混凝土有所降低，试验研究表明，新拌阶段表观密度正常的自密实混凝土与普通混凝土相差不大，当自密实混凝土粉体材料用量较低，并且用大量掺量粉煤灰来替代水泥时，其弹性模量并不比普通混凝土低。
另外，与普通混凝土相比，自密实混凝土包裹在粗骨料外的界面过度区更加密实而且分布均匀，自密实混凝土与钢筋的粘结性能比普通混凝土要好。
3.3耐久性能。随着混凝土结构耐久性问题日益突出，自密实混凝土的长期耐久性能也成为关注焦点。研究表明：相同条件下，无论是引气或是非引气自密实混凝土均具有更高的抗冻融性能。
自密实混凝土由于浆体含量相对较多，因而其体积稳定性成为关注的重点之一。有学者研究了密封与非密封条件下，不同自密实混凝土的收缩与徐变性能，结果表明：自密实混凝土水灰比、水胶比是影响其收缩、徐变得主要影响因素，填料的细度对其收缩与徐变无显著影响；水泥强度等级对其收缩无影响，但不可忽视其对自密实混凝土基本徐变和干燥徐变的影响作用。所以收缩性能主受要水泥浆含量的影响，自密实混凝土中水泥浆含量与普通混凝土相比只有少许区别，因此自密实混凝土和普通混凝土的收缩值相当，自密实混凝土(sw )的徐变值看上去似乎比普通混凝土高一些，但是还是在普通混凝土的标准允许范围内。
3.4抗火性能。自密实混凝土在700℃以下能保持较好的稳定性，但是超过700℃以后，重量急剧下降，说明自密实混凝土一旦受火其受到的破坏性比普通混凝土要大。
如上所述，由于在配制过程中采用低水胶比、超塑化剂并掺用了大量矿石掺合料，自密实混凝土不仅工作性能好而且具有良好的力学性能和耐久性能。
在自密实混凝土浇注过程中，选取具有代表性的CA20子模块组件，进行同步同条件模拟试验，用来验证同条件浇筑下的流动性、见证混凝土初凝时间以决定施工缝处理时机，并观察混凝土外观质量，结果表明自密实混凝土外观密实、平整、粗细骨料分布均匀没有发现蜂窝、麻面等质量问题。（见图2，图3）
图1 图2
图3
6结论
自密实混凝土经过大量试验以及在建筑业的广泛应用表明不仅可以保证其在结构体中的密实度，还可以节省大量振捣所需的人工和机械费用，同时能加快施工进度，缩短工期，使工程早日投入使用，进而带来良好的经济效益。核电站建设周期长，混凝土用量多并采取高密度配筋设计而这正是自密实混凝土充分发挥其所特有优势的良好场所，采用自密实混凝土能有效缩短核电站建设周期，使其早日投入运营发电创造巨大的经济效益，所以自密实混凝土在核电站建设中的应用势在必行。
参考文献
安雪晖，黄绵松，大内雅博，金峰.自密实混凝土技术手册[M].北京：中国水利水电出版社，知识产权出版，2008.
中国工程建设标准化协会标准.自密实混凝应用技术规程（JGJ/T 283-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012.
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[4]宿万.自密实混凝土的性能和检验[J]，现代商贸工业，2007,19（9）：268-271.
[5]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土.北京：中国铁道出版社，1999.
[6]覃维祖，安明哲.高流动性混凝土工作度评价方法研究.混凝土与水泥制品.1996（03）:11-15.
[7]林城格.非能动安全核电厂.北京：原子能出版社,2008.
[8]濮继龙.AP1000先进核电技术专刊.苏州：苏州印刷总厂有限公司，2005.
[9]徐荣年.工程结构裂缝控制----步入“王铁梦法”及诠补.北京：中国建筑工业出版社,2012.
关键词：自密实混凝土；检测；性能；核电站
1 引言
按照自密实混凝土应用技术规程，自密实混凝土被定义为具有高流动性、均匀性和稳定性，不离析，浇筑时靠自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土。自密实混凝土拌合物在配合比设计上用粉体取代了相当数量的石子，使得新拌混凝土内部的石子能够得到更多的浆体，更有效的被包裹，再通过高效减水剂的分散和塑化作用，使得浆体本身具有极佳的流动性的同时还能够有效地运输石子，从而达到自密实效果。同时自密实混凝土胶凝材料普遍由水泥、矿渣、粉煤灰组成，减少了水泥的用量，混凝土绝热升温降低。因此，自密实混凝土在满足结构设计所要求的力学性能前提下，具有优异的施工性能、优良的耐久性和较低的综合成本。
自密实混凝土主要优点有：①可用于难以浇筑甚至无法浇筑的结构；②增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成形状复杂、薄壁和密集配筋的结构；③大幅降低了工人劳动强度，节省人工数量；④有效的提高了混凝土品质，具有良好的密实性、力学性能和耐久
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性；⑤降低了环境噪音，改善了工作环境；⑥能大量利用工业废料做矿物参合料，有利于环境保护，节省成本；⑦施工自动化程度高，能促进工业化的施工与管理；⑧节省电力能源。因此，自密实混凝土技术在一些特殊工程、特殊条件下可发挥普通混凝土不可替代的作用。如密集配筋条件下的混凝土施工、结构加固和维修过程中的混凝土施工、钢管混凝土施工和大体积混凝土施工等。
2 自密实混凝土拌合物性能检测方法
自密实混凝土拌合何物工作性能包括填充性、间隙通过性、抗离析性，同时它还应满足普通混凝土拌合物对凝结时间、黏聚性和保水性等的要求。填充性即自密实混凝土拌合物在无需振捣的情况下，能均匀密实成型的性能；间隙通过性即自密实混凝土拌合物均匀通过狭窄间隙的性能；抗离析性即自密实混凝土拌合物中各种组分保持均匀分散的性能。目前国内外人员大多采用塌落扩展度试验、V型漏斗试验（或T50试验）和U形箱试验进行自密实混凝土工作性能检测。填充性可以通过塌落扩展度试验得到验证；抗离析性可以选择V型漏斗试验、T50试验中的一种来进行验证；间隙通过性可以通过U形箱试验检测。《自密实混凝土应用技术规程》（JGJ/T283-2012）根据不同试验的检验指标将混凝土的自密实性能等级分为，其指标应符合表1的要求。
表1自密实混凝土拌合物的密实性能及要求
3 硬化自密实混凝土性能
3.1匀质性。对足尺量和柱的现场取芯、预埋件拔出试验及回弹法试验结果表明：对于梁而言，沿梁长无论是自密实混凝土还是普通振捣混凝土都表现出较好的均匀性；对于柱而言，沿柱高无论是自密实混凝土还是振捣混凝土，实测结果离散性都较大，相对而言，自密实混凝土离散性要较小一些，越靠近柱底，混凝土强度越高，而且混凝土强度等级越高，上、下端实测结果的离散性越大。3.2力学性能。自密实混凝土的棱柱体轴心抗压强度和立方体抗压强度的关系与普通混凝土相似，另外，自密实混凝土无需振捣而不离析地填充模板的性能对混凝土的匀质性有着积极的影响。自密实混凝土与振捣混凝土在相同的水泥含量和水灰比情况下，由于自密实混凝土致密的结构组成，因此它的强度比振动密实的混凝土强度高。同样，相同的抗压强度情况下，自密实混凝土抗拉强度预计比振动密实的混凝土抗拉强度略高。
一般认为由于粉体材料用量较大，砂率较高，自密实混凝土的弹性模量较普通混凝土有所降低，试验研究表明，新拌阶段表观密度正常的自密实混凝土与普通混凝土相差不大，当自密实混凝土粉体材料用量较低，并且用大量掺量粉煤灰来替代水泥时，其弹性模量并不比普通混凝土低。
另外，与普通混凝土相比，自密实混凝土包裹在粗骨料外的界面过度区更加密实而且分布均匀，自密实混凝土与钢筋的粘结性能比普通混凝土要好。
3.3耐久性能。随着混凝土结构耐久性问题日益突出，自密实混凝土的长期耐久性能也成为关注焦点。研究表明：相同条件下，无论是引气或是非引气自密实混凝土均具有更高的抗冻融性能。
自密实混凝土由于浆体含量相对较多，因而其体积稳定性成为关注的重点之一。有学者研究了密封与非密封条件下，不同自密实混凝土的收缩与徐变性能，结果表明：自密实混凝土水灰比、水胶比是影响其收缩、徐变得主要影响因素，填料的细度对其收缩与徐变无显著影响；水泥强度等级对其收缩无影响，但不可忽视其对自密实混凝土基本徐变和干燥徐变的影响作用。所以收缩性能主受要水泥浆含量的影响，自密实混凝土中水泥浆含量与普通混凝土相比只有少许区别，因此自密实混凝土和普通混凝土的收缩值相当，自密实混凝土(sw )的徐变值看上去似乎比普通混凝土高一些，但是还是在普通混凝土的标准允许范围内。
3.4抗火性能。自密实混凝土在700℃以下能保持较好的稳定性，但是超过700℃以后，重量急剧下降，说明自密实混凝土一旦受火其受到的破坏性比普通混凝土要大。
如上所述，由于在配制过程中采用低水胶比、超塑化剂并掺用了大量矿石掺合料，自密实混凝土不仅工作性能好而且具有良好的力学性能和耐久性能。
4 自密实混凝土结构受力性能研究
近年来国内对自密实混凝土结构受力性能进行了系统研究，为自密实混凝土结构设计、生产与理论分析提供了科学依据。研究内容包括自密实混凝土梁受弯、受剪、受扭性能、疲劳性能，自密实混凝土柱受压性能以及抗震性能，这些研究结果表明自密实混凝土的力学性能均优于普通混凝土。5 自密实混凝土在核电站建设中的应用
自1994年以来，自密实混凝土在各类工程中都得到了广泛的应用。美国第三代先进压水堆核电站采用模块化施工，自密实混凝土大量应用于其中，以CA20模块为例，其结构尺寸大，内部结构复杂，操作空间有限（见图1），混凝土浇注难度大，采用自密实混凝土能有效的解决上述问题，大量节约施工成本，保证工程质量。在自密实混凝土浇注过程中，选取具有代表性的CA20子模块组件，进行同步同条件模拟试验，用来验证同条件浇筑下的流动性、见证混凝土初凝时间以决定施工缝处理时机，并观察混凝土外观质量，结果表明自密实混凝土外观密实、平整、粗细骨料分布均匀没有发现蜂窝、麻面等质量问题。（见图2，图3）
图1 图2
图3
6结论
自密实混凝土经过大量试验以及在建筑业的广泛应用表明不仅可以保证其在结构体中的密实度，还可以节省大量振捣所需的人工和机械费用，同时能加快施工进度，缩短工期，使工程早日投入使用，进而带来良好的经济效益。核电站建设周期长，混凝土用量多并采取高密度配筋设计而这正是自密实混凝土充分发挥其所特有优势的良好场所，采用自密实混凝土能有效缩短核电站建设周期，使其早日投入运营发电创造巨大的经济效益，所以自密实混凝土在核电站建设中的应用势在必行。
参考文献
安雪晖，黄绵松，大内雅博，金峰.自密实混凝土技术手册[M].北京：中国水利水电出版社，知识产权出版，2008.
中国工程建设标准化协会标准.自密实混凝应用技术规程（JGJ/T 283-2012）.北京：中国建筑工业出版社，2012.
[3]周虎.普及型自密实混凝土的研究.北京：清华大学硕士学位论文，2005.
[4]宿万.自密实混凝土的性能和检验[J]，现代商贸工业，2007,19（9）：268-271.
[5]吴中伟，廉慧珍.高性能混凝土.北京：中国铁道出版社，1999.
[6]覃维祖，安明哲.高流动性混凝土工作度评价方法研究.混凝土与水泥制品.1996（03）:11-15.
[7]林城格.非能动安全核电厂.北京：原子能出版社,2008.
[8]濮继龙.AP1000先进核电技术专刊.苏州：苏州印刷总厂有限公司，2005.
[9]徐荣年.工程结构裂缝控制----步入“王铁梦法”及诠补.北京：中国建筑工业出版社,2012.