王海濤(天津市飛龍砼外加劑有限公司,技術(shù)部經(jīng)理)
編者按:自密實(shí)混凝是指在自身重力作用下,能夠流動(dòng)、密實(shí),即使存在致密鋼筋也能完全填充模板,同時(shí)獲得很好均質(zhì)性,并且不需要附加振動(dòng)的混凝土。保證混凝土不振動(dòng)能自行密實(shí),硬化后具有常態(tài)混凝土一樣的良好物理力學(xué)性能,這是自密實(shí)混凝土的技術(shù)難點(diǎn)。那么配制自密實(shí)混凝土對于原材料有哪些要求?在配制自密實(shí)混凝土?xí)r哪些因素很關(guān)鍵?自密實(shí)混凝土在運(yùn)輸及施工時(shí)應(yīng)注意什么問題?本期特別策劃就自密實(shí)混凝土的配制與應(yīng)用技術(shù)展開討論。
特別策劃:自密實(shí)混凝土配制與應(yīng)用技術(shù)
王海濤(天津市飛龍砼外加劑有限公司,技術(shù)部經(jīng)理)
近年來,我國建筑行業(yè)快速發(fā)展,混凝土需求量越來越大,質(zhì)量要求也越來越高,性能要求越來越綜合化、多樣化。自密實(shí)混凝土(Self Compacting Concrete,SCC)是指在自身重力作用下,能夠流動(dòng)、密實(shí),即使存在致密鋼筋,也能完全填充模板,同時(shí)獲得很好的勻質(zhì)性,并且不需要振動(dòng)的高性能混凝土,是當(dāng)今高性能預(yù)拌混凝土的重要發(fā)展方向。粗細(xì)骨料是高性能自密實(shí)混凝土中用量最多的原材料,但天然河砂數(shù)量逐年減少,機(jī)制砂的應(yīng)用越來越廣泛,但目前攪拌站使用的大部分機(jī)制砂細(xì)度模數(shù)大,級配不連續(xù),需水量及含泥量高;石子粒徑粒型不夠飽滿,針片狀含量超標(biāo)嚴(yán)重,這些大宗材料的不利因素很容易導(dǎo)致混凝土拌合用水量大,對外加劑吸附量過大造成后滯泌水、保水性差、坍落度損失過大等一系列不良現(xiàn)象。
在現(xiàn)實(shí)環(huán)境下為順利實(shí)現(xiàn)自密實(shí)自流平混凝土,筆者以河北省廊坊地區(qū)采用 CL 法施工工藝對細(xì)石自密實(shí)混凝土的設(shè)計(jì)要求為研究對象,對現(xiàn)有原材料的選擇及配合比設(shè)計(jì)方面進(jìn)行大量的優(yōu)化試驗(yàn)。
CL 工法,內(nèi)外墻中間保溫板厚度在 5~10cm,外墻設(shè)計(jì)寬度為 5cm,并且中間鋼筋密集,所以設(shè)計(jì)的自密實(shí)混凝土技術(shù)指標(biāo)要求:入?;炷翑U(kuò)展度>750mm,不分層,不離析,不抓底,和易性好。
為保證細(xì)石自密實(shí)混凝土順利通過鋼筋密集的外墻,石子粒徑選擇 5~10mm;
由于機(jī)制砂偏粗,級配不連續(xù),選擇用部分細(xì)面砂與其搭配使用,通過粗細(xì)不同比例(8:2、7:3、6:4、5:5)進(jìn)行篩分后最終將粗細(xì)砂比例定為 6:4,砂子細(xì)度模數(shù)調(diào)整到 2.8~3.0,符合 II 區(qū)中砂技術(shù)指標(biāo)要求;
水泥、粉煤灰、礦粉各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均符合國標(biāo)要求;
外加劑的選擇上至關(guān)重要,要求廠家在產(chǎn)品配方調(diào)整中加入保水增稠功能性助劑,大大降低了聚羧酸高性能減水劑的敏感度,優(yōu)化減水組分及保坍組分比例,保證出機(jī)良好工作狀態(tài)并保持靜態(tài)下兩小時(shí)后混凝土狀態(tài)基本無變化,不得出現(xiàn)泌水,抓底等現(xiàn)象。
(1)大流態(tài)自密實(shí)混凝土,屬于懸浮結(jié)構(gòu),為了實(shí)現(xiàn)混凝土工良好的工作性,在配合比設(shè)計(jì)時(shí)必須先解決混凝土拌和物的勻質(zhì)性,在水泥混合砂漿特別均勻的時(shí)候,石子懸浮于這種水泥混合砂漿中,因此在設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮水泥混合砂漿形成的漿體的密度;對于固定強(qiáng)度等級的混凝土,水泥混合砂漿膠砂比是一個(gè)定值,砂石骨料吸水的多少都會改變砂石自身重量,功能性外加劑的配合使用,通過調(diào)整粘稠度和密度,最終在一定范圍內(nèi)改變了水泥混合砂漿的平均密度,實(shí)現(xiàn)對石子浮力的改變,最終達(dá)到石子的懸浮及鑲嵌在水泥混合砂漿中的目的。
(2)根椐現(xiàn)場原材料的變化,通過調(diào)整砂率和外加劑摻量這些可調(diào)參數(shù)以達(dá)到混凝土的最佳粘稠度,保證了自密實(shí)混凝土優(yōu)異的體積穩(wěn)定性和工作性,穩(wěn)定了強(qiáng)度及良好的后期耐久性。
通過以上的調(diào)整思路及加強(qiáng)現(xiàn)場混凝土的質(zhì)量控制,細(xì)石自密實(shí)混凝土在工作性能方面,漿體均勻穩(wěn)定,無分層和離析現(xiàn)象,泵送前后狀態(tài)一致,強(qiáng)度方面回彈測試不同部位的強(qiáng)度值均勻穩(wěn)定,抗壓檢測平均值達(dá)到設(shè)計(jì)控制值,數(shù)據(jù)無離散性;耐久性抗?jié)B指標(biāo)也均能滿足設(shè)計(jì)要求。