都敏杰
摘要:所謂自密實混凝土是不經(jīng)振搗或少振搗而自動流平并充滿模型和包裹鋼筋的混凝土,具有很高的流動性而不離析、不泌水。本文對自密實混凝土的工作性進行了探討。
關鍵詞:自密實混凝土配合比工作性
自密實混凝土除了具有優(yōu)異的工作性能外,還具有良好的力學性能和較高的耐久性能。因此對于配制自密實混凝土最為關鍵的技術就是選用優(yōu)質(zhì)的活性礦物質(zhì)和化學外加劑
1、自密實混凝土的配制原則
(1)砂率:自密實混凝土拌合物的砂率值,對混凝土拌合物的工作性能有很大影響。由于自密實混凝土要求有較好的流動性,因此砂率一般比普通混凝土或泵送混凝土會大一些。
(2)以礦物細摻料作為自密實混凝土的一種組分。由于礦物細摻料顆粒較細,比表面積較大,增加了漿體的保水能力和觸變性,提高拌合物的抗分離能力。特別是摻入粉煤灰作為礦物細摻料,可以發(fā)揮其形態(tài)效應,增加混凝土的和易性。
(3)合理選用或配制復合高效減水劑。選擇性能穩(wěn)定,對用水量不是很敏感的減水劑。有的產(chǎn)品,只要加水量稍有變化,拌合物的坍落度就有很大差別,這種外加劑容易使拌合物離析,難以自密實成型。
(4)活性摻料。在低水灰比下,水泥不可能完全水化,未水化的水泥在混凝土中其實起到了微集料的作用。而用礦物細摻料來代替這部分水泥,不僅不會影響強度,而且還會使混凝土的密實度增加、水化熱降低,提高混凝土的耐久性降低混凝土造價。
2、原材料的選擇原則及拌和工藝
2.1 原材料
2.1.1 水泥
應選用質(zhì)量穩(wěn)定與外加劑相容性好的水泥。除要求溫升很低的大體積自密實混凝土需要選用中熱或低熱水泥外,硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥都可選用。
2.1.2 細骨料
細骨料應選擇級配良好和有害物質(zhì)含量少的中砂,并且最好為河砂,并嚴格控制砂中粉細顆粒的含量和含泥量
2.1.3 粗骨料
粗骨料最大粒徑的選擇應重點考慮鋼筋凈距,通過試驗來確定,一般小于20mm,針片狀顆粒含量較少為宜,并盡可能選用連續(xù)級配的骨料。
2.1.4 外加劑
自密實混凝土應具備的高流動性、高抗離析性、良好間隙通過性和填充性,這四個方面都需要依靠摻入不同的外加劑來實現(xiàn)。因此,對外加劑的主要要求為:(1)與水泥的相容性好;(2)減水率大;(3)緩凝、保塑;(4)增稠。
合理選用緩凝劑,可以有效的控制混凝土拌合物的坍落度損失,但應控制好摻量。如果摻量過多,不僅會造成新拌混凝土的泌水,而且還會降低混凝土的早期強度。增粘劑可提高混凝土拌合物抗離析和保水性能。增粘劑能夠解決高流動度、高擴展度的新拌混凝土高流動性、抗離析性和保水性的矛盾,使自密實混凝土拌合物的高流動性、穩(wěn)定性、填充性相統(tǒng)一。
2.2 自密實混凝土拌和方法
先水泥、粉煤灰拌和,然后加入砂子干拌均勻,再加入碎石干拌均勻,最后加入水拌和均勻。外加劑加入分兩種情況:對于粉劑,凡是不溶于水的,采用先摻法,即和水放在一起即可。
2.3 養(yǎng)護
進行標準養(yǎng)護,溫度保持在20±2℃范圍內(nèi),相對濕度保持在98%以上,試件放在標準養(yǎng)護室的支架上,彼此之間間隔10~20mm,并應避免用水直接沖淋試塊。試件從養(yǎng)護地點取出后應及時進行試驗,以免試件的溫度和濕度發(fā)生明顯變化,影響強度測定結果。
3、自密實混凝土的配合比設計
3.1 自密實混凝土工作性的評定
自密實混凝土拌和物工作性的評定采用坍落度筒法。一般,坍落度值應為255-270(mm);擴展度為550-700(mm);中邊差不大于20(mm)。經(jīng)過初步配合比設計、試配調(diào)整,得到自密實工作性良好的混凝土拌和物,并測其在0、30、60、90min的坍落度、擴展度、中邊差。經(jīng)時損失,要求達到的指標:坍落度≥220mm,擴展度≥550mm,中邊差≤20mm。坍落度筒法是將混凝土拌合物不經(jīng)插搗一次裝入坍落度筒,提起坍落度筒觀察拌合物的流動情況,測定坍落度、擴展度以及中邊差。
3.2 配合比設計
3.2.1 高效減水劑
通過初步試驗,對萘系高效減水劑采用1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%和1.5%摻量,均以膠凝材料質(zhì)量為標準。測定了對C20自密實混凝土拌合物工作性(包括坍落度、擴展度和中邊差)的影響,隨著聚羧酸高效減水劑摻量的不斷增加,自密實混凝土的坍落度和擴展度在增加,中邊差在減少,坍落度和擴展度損失在減少。說明隨著聚羧酸摻量的提高,自密實混凝土的流動性不斷增加。當聚羧酸摻量為1.0%時,坍落度經(jīng)時損失比較大,擴展度經(jīng)時損失比較大,中邊差比較大;當聚羧酸摻量為1.2%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較大,中邊差比較大;當聚羧酸摻量為1.3%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較小,中邊差比較大;當聚羧酸摻量為1.4%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較大,中邊差比較大;當聚羧酸摻量為1.5%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較小,中邊差比較小。
3.2.2 緩凝劑
考慮摻入緩凝劑來減少坍落度和擴展度的損失。我們采用的緩凝劑有葡萄糖酸鈉、三聚磷酸鈉。采取雙摻且摻量均為0.03%時,效果較好。
3.2.3 增稠劑
增稠劑能夠起到增加稠度的效果,解決高流動度、高擴展度的新拌混凝土高流動性、抗離析性和保水性的矛盾:葡萄糖酸鈉摻量0.05%,ZC摻量為0.05%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較小,中邊差比較大;聚羧酸摻量為1.4%,葡萄糖酸鈉摻量0.05%,ZC摻量為0.06%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較小,中邊差比較大;聚羧酸摻量為1.5%,ZC摻量為0.05%時,坍落度經(jīng)時損失比較小,擴展度經(jīng)時損失比較小,中邊差比較大。
4、結語
綜上,自密實混凝土的配合比設計應綜合考慮工作性要求,在原材料選擇和外加劑選用及摻量確定等方面進行系統(tǒng)的試驗后,才能確定最終的配合比。