浅谈自密实混凝土
摘要自密实混凝土具有很高的流动性而不离析、不泌水,可以不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋,是一种具有极高工作性的高性能混凝土。

简要评述自密实混凝土的性能特点,并介绍了其研究进展。

关键词自密实混凝土;特点;工作性
1自密实混凝土的研究现状以及发展
1.1自密实混凝土的特点
1)具有良好的密实度。

2)不需要振捣,使混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短,工人劳动强度大幅度降低,用工量减少。

3)没有振捣噪音,避免工人长时间手持振动器导致的“手臂振动综合症”,改善了工作环境和安全性。

4)不会出现表面气泡或蜂窝麻面,不需要进行表面修补;能够逼真呈现模板表面的纹理或造型,改善了混凝土的外观质量。

5)不需要振捣,可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构,增加了结构设计的自由度。

6)综合效益高。

由于提高了耐久性,结构的服务年限增长,且维修费用降低,又消耗了粉煤灰等工业废料,减少了工业废料的处理费,因此,从整个结构的寿命周期成本来讲是有利的,也具有较好的技术、经济、社会和环境等综合效益。

2自密实混凝土的研究现状与发展趋势
所谓自密实高性能混凝土是指能在保证所需强度的前提下得到可以不振捣或少振捣的高流动性混凝土。

其混凝土拌合物具有很高的流动性,可以自流平而充满模型,并且不泌水、不离析,成型后质量均匀,不会产生蜂窝、麻面和内部空洞等质量缺陷。

自密实高性混凝土于20世纪90年代初在日本迅速发展起来,美国、欧洲等国家也相继进行了这方面的研究与应用。

在我国,自密实高性能混凝土的研究与应用比较晚,目前尚处于研究试用阶段。

3自密实混凝土的工作性
3.1概述
评价自密实混凝土拌合物性能的方法有很多,但目前还没有形成一套统一的标准。

能全面反映自密实混凝土的工作性能,因此对于配合比设计时每一批混凝土的工作参数,都要用2种以上的方法进行测试得到。

混凝土试配时多使用几种方法以便尽可能全面地掌握拌合物的性能。

这样就可以选择一种或几种(尽量少而快速简便)测试方法来控制拌合物的质量。

本文从拌合物坍落度、扩展度、中边差几个方面来评价自密实混凝土的拌合物性能。

3.2自密实混凝土工作性的评定
自密实混凝土拌和物的工作性采用坍落度筒法。

一般,坍落度值应为255-270(mm);扩展度为550-700(mm);中边差不大于20(mm)。

经过初步配合比设计、试配调整,得到自密实工作性良好的混凝土拌和物,并测其在0、30、60、90min 的坍落度、扩展度、中边差。

经时损失,要求达到的指标:坍落度≥220mm,扩展度≥550mm,中边差≤20mm。

坍落度筒法是将混凝土拌合物不经插捣一次装入坍落度筒,提起坍落度筒观察拌合物的流动情况,测定坍落度、扩展度以及中边差。

4自密实混凝土的配制理论及方法
4.1配制理论
自密实混凝土的成型原理是通过外加剂(包括减水剂、增稠剂、稳定剂等),胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和配合比的精心设计,使混凝土拌合物屈服剪应力减小到适宜范围内,同时又具有足够的塑性粘度,使骨料悬浮于水泥浆中,不出现离析和泌水的现象。

自密实混凝土的配比设计要考虑的因素比普通混凝土的复杂,并且配比设计方法直接影响混凝土成本,如果考虑不当将导致成本大幅度提高。

自密实混凝土设计时必须考虑建筑物的结构条件、施工条件、环境条件和经济性。

一般而言,填充性、强度和耐久性是自密实混凝土配比设计的基本要求。

自密实混凝土配合比设计要从流动性、抗分离性、间隙通过性和填充性4个方面统一考虑,解决流动性与抗分离性的矛盾,从而提高间隙通过能力和填充性。

4.2配制方法
自密实混凝土除了具有优异的工作性能外,还具有良好的力学性能和较高的耐久性能。

因此,配制自密实混凝土最为关键的技术是选用优质的活性矿物质和外加剂
1)优选原材料,降低胶结料用量,在保证自密实混凝土工作性同时,尽量降低砂率,并优化集料级配。

自密实混凝土拌合物的砂率值,对混凝土拌合物的工作性能有很大影响。

由于自密实混凝土要求有较好的流动性,因此砂率一般比普通混凝土或泵送混凝土会大一些。

当自密实混凝土的砂率值较小时,拌合物中粗集料体积含量太大,容易使自密实混凝土穿越狭窄间隙时堵塞,影响自密实混凝土的穿越能力。

当砂率较大时,拌合物通过间隙的能力较好,但砂率过大会使混凝土硬化后
弹性模量降低,也会使混凝土的粘性增大,影响拌合物的流动性。

因此在保证混凝土拌和物工作性的同时,应尽量降低自密实混凝土的砂率,以使其具有较好的变形抵抗能力。

同普通混凝土一样,自密实混凝土骨料的间隙要由浆体来填充,当骨料级配较差时,骨料的空隙率很大,大量的浆体被用于填充空隙,此时混凝土的胶结料用量较高。

因此,在进行自密实混凝土的配制时,应对骨料的级配给予足够的重视。

2)以矿物细掺料作为自密实混凝土的一种组分。

由于矿物细掺料颗粒较细,比表面积较大,增加了浆体的保水能力和触变性,提高拌合物的抗分离能力。

特别是掺入粉煤灰作为矿物细掺料,可以发挥其形态效应,增加混凝土的和易性。

通过掺加矿物细掺料来改善自密实混凝土的工作性,不仅可以避免掺加增粘剂带来的不利影响,而且可以节约造价。

3)合理选用或配制复合高效减水剂。

外加剂在配制自密实混凝土中起到关键作用。

由于自密实混凝土对外加剂比较敏感,应精心选择合适的外加剂。

首先应该选择性能稳定,对用水量不是很敏感的减水剂。

有的产品,只要加水量稍有变化,拌合物的坍落度就有很大差别,这种外加剂容易使拌合物离析,难以自密实成型。

这一方面与外加剂的品种有关,另一方而也与产品的生产方法、原材料来源有关。

4)当胶结料总量和混凝土配合比其它因素不变。

而在胶结料总量中使粉煤灰和水泥的比例在一定范围内变化时,混凝土硬化后的强度没有太大的变化。

这说明混凝土的强度在很大程度上取决于水胶比。

当水泥用量达到一定程度时。

再增大水泥用量也不会使混凝土的强度有更大的提高。

在低的水灰比下,水泥不可能完全水化,未水化的水泥在混凝土中其实起到了微集料的作用。

而用矿物细掺料来代替这部分水泥,不仅不会影响强度,而且还会使混凝土的密实度增加、水化热降低,提高混凝土的耐久性,降低混凝土造价。

5结束语
随着人类社会的发展和进步,环境保护越来越受到世界各国的重视。

近年来提出的“绿色混凝土”代表着混凝土的发展趋势;它所倡导的“绿色”是对”健康、环保、安全”属性的评价。

当前国内外各大中城市,环境噪音的控制是环境保护的一个重要组成部分。

自密实高性能混凝土的应用将大大降低建设工程所带来的施工噪音,降低劳动力成本、缩短施工周期、提高复杂外形构件的可施工性以及提高混凝土结构耐久性。

可以预见,自密实混凝土具有良好的发展前景。