论文部分内容阅读
摘 要：免振捣自密实混凝土是一种新型高性能混凝土,它具有优良的变形能力和抗离析性,在浇注过程中能够完全依靠自重作用自由流淌,穿越钢筋间隙填充模板空间,同时具有足够的粘聚性防止离析泌水,拌合物均匀密实,硬化后具有良好的力学和耐久性能。鉴于目前国内尚没有统一的自密实混凝土配合比设计规程,本文提出了一种新的免振捣自密实混凝土配合比设计方法。
关键词：免振捣；自密实；混凝土；配合比设计
免振捣自密实混凝土是指具有高度流动性和抗离析性能的混凝土，在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何孔洞，自动充满整个模腔，并具有高度的匀质性和体积稳定性，满足确定等级要求的混凝土。免振捣自密实高性能混凝土技术就是为了适应建筑业的飞速发展而提出来的，它不但可以解决长期困扰人们施工噪音扰民和混凝土施工中所遇到的各种难题，而且还可以消除人为因素而造成的混凝土工程质量事故，同时也大大降低了工人的劳动强度，改善了劳动环境，加快了工程进度，大大提高了工程质量；也为解决配筋过密、薄壁、形状复杂、振捣困难等混凝土工程施工带来了福音。
一、对外加剂的要求
对混凝土外加剂提出了更高的要求：不但应具有减水率高、保塑性能好，而且要求配制的混凝土具有高度的流动性。在做坍落度试验时就可以明显地察觉到，混凝土在坍落的过程中在不断地流动。必须具有增稠功能，确保免振捣自密实混凝土具有很强的抗离析性能，使混凝土拌和物在超流动性的情况下不离析，这是确保混凝土质量的关键。
二、免振捣自密实混凝土配合比设计要点
设计免振捣自密实混凝土要把握好三要素：流动性、抗离析性和保塑性。
2.1流动性
（1）粗集料体积含量
要保证混凝土在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何孔洞，不但要选择高性能混凝土外加剂，还要在混凝土配合比上下工夫。我们凭直观感觉，就能知道，粗集料的含量是影响混凝土流动性的最主要因素。随着粗集料体积的增加，粗集料间相互摩擦、咬合的几率增大，混凝土拌和物的流动性也明显下降。根据这个道理，要获得流动性好的混凝土，粗集料应尽量少。然而粗集料减少会带来一系列的问题：混凝土收缩大、体积稳定性差、水泥用量大、水化热高、弹性模量低等等。如何找到粗集料体积含量的最佳值，使其流动性最大，粗集料的含量也最大，日本做了这样一个试验，用V形斗，在水泥用量和用水量不变的条件下，改变粗集料含量，计算混凝土从下口漏出的时间，得到粗集料体积含量和从V形斗流出时间的关系曲线。从中我们可以清楚地看到，粗集料体积百分数小于50％，混凝土拌和物流出时间基本保持不变；当粗集料体积百分数大于50％时，流出时间随粗集料体积百分数的增加而迅速增加；当粗集料体积百分数大于55％后，又保持在一个相对稳定的水平上。所以免振捣自密实混凝土的粗集料最佳体积含量为50％。当然粗集料最佳体积含量与粗集料的粒径和表面特性有关。在同样表面特性的条件下，粒径越小最佳体积含量百分数越大；反之越小。在同样粒径的条件下，表面特性越光滑，最佳体积含量百分数越大；反之越小。
（2）砂浆中浆体体积含量
混凝土拌和物的流动性不但取决于粗集料体积含量，而且也取决于砂浆的流动性。砂浆的流动性取决于砂浆中浆体体积含量。很明显砂浆中浆体含量越大，砂浆流动性越好，但砂浆的体积稳定性也就越差。为解决这对矛盾，日本小门武的试验表明，当砂子的体积含量大于砂浆体积的42％后，泵送时的堵塞几率随砂子体积的增加而增加；当砂子体积到达44％时，堵塞几率几乎100％；但当砂子体积含量小于42％时，砂浆收缩明显增大。
2.2抗离析性
混凝土的抗离析性是指混凝土在流动的过程中不泌水、不分层、不离析，始终保持匀质性的能力。要使混凝土拌和物具有高度的抗离析性能，光靠掺和料来调整混凝土拌和物的稠度是不够的，还必须加入有效的增稠剂，使混凝土拌和物的用水量在一个较宽的范围内都具有较强的抗离析能力，以便有效地保证混凝土的施工质量。
2.3保塑性
免振捣自密实混凝土拌和物的保塑性要求比普通混凝土高得多。普通混凝土只要能满足泵送要求就可以了，但免振捣自密实混凝土不但要保证泵送要求，而且还要满足流动性和抗离析性的要求，并要求在2～3小时内保持不变。这就给外加剂提出了更高的要求。
三、配合比设计方法
1.测定粗集料的堆积密度ρg0，表观密度ρg；细集料表观密度ρs；
2.按堆积密度粗集料的体积百分比ag为48％～55％，根据粗集料的松散密度表计ρ0计算出粗集料用量Gg：Gg＝ρ0×ag；
3.根据粗集料的表观密度Ρ计算粗集料的实体积Vg：Vg ＝Gg/ρ；
4.砂浆体积Vsg：Vsg＝1-Vg；；
5.规定砂浆中细集料体积百分比as为40％～44％，则细集料的实体积Vs和浆体体积Vj： VS＝Vsg×as。Vj＝Vsg×Vs；
6.根据细集料表观密度，计算细集料用量Gs：Gs＝ρs×Vs；
7.根据混凝土强度等级，确定外加剂掺量和水胶比；确定掺和料掺量ρh；
8.根据水泥表观密度ρc、掺和料表观密度ρh及其掺量凡水胶比W／(C+F)，计算1m3浆体的密度ρj和浆体重量Gj；
9.按以上粗集料和细集料体积波动范围以及外加剂掺量和水灰比容许范围，计算出几组配合比进行试配，检验其流动性、抗离析性、保塑性以及硬化后的各种物理力学性能，如不能满足要求，调整配合比设计参数，再做配比试验；如有符合要求的配合比，做批量较大的试验进一步加以验证。
四、结束语
免振捣自密实混凝土是一种在自身重力作用下无需振捣即能密实成型的高性能混凝土.该混凝土具有以下优点：显著降低混凝土施工中的噪音污染,大幅度减轻工人的劳动强度;减少传统混凝土施工中因漏振或过振造成的麻面,解决了配筋密集、结构复杂工程因骨料阻塞造成的空洞等质量问题;大量利用粉煤灰、高炉矿渣等工业固体废弃物,有利于资源的综合利用和生态环境的保护,被誉为“绿色混凝土”。
参考文献
[1] 王国军. 免振捣自密实混凝土配合比的施工实例. 建筑技术开发，2004-09:43~44.
[2] 孟庆飞. 免振捣自密实混凝土施工. 科技与企业，2006-10:19~21.
关键词：免振捣；自密实；混凝土；配合比设计
免振捣自密实混凝土是指具有高度流动性和抗离析性能的混凝土，在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何孔洞，自动充满整个模腔，并具有高度的匀质性和体积稳定性，满足确定等级要求的混凝土。免振捣自密实高性能混凝土技术就是为了适应建筑业的飞速发展而提出来的，它不但可以解决长期困扰人们施工噪音扰民和混凝土施工中所遇到的各种难题，而且还可以消除人为因素而造成的混凝土工程质量事故，同时也大大降低了工人的劳动强度，改善了劳动环境，加快了工程进度，大大提高了工程质量；也为解决配筋过密、薄壁、形状复杂、振捣困难等混凝土工程施工带来了福音。
一、对外加剂的要求
对混凝土外加剂提出了更高的要求：不但应具有减水率高、保塑性能好，而且要求配制的混凝土具有高度的流动性。在做坍落度试验时就可以明显地察觉到，混凝土在坍落的过程中在不断地流动。必须具有增稠功能，确保免振捣自密实混凝土具有很强的抗离析性能，使混凝土拌和物在超流动性的情况下不离析，这是确保混凝土质量的关键。
二、免振捣自密实混凝土配合比设计要点
设计免振捣自密实混凝土要把握好三要素：流动性、抗离析性和保塑性。
2.1流动性
（1）粗集料体积含量
要保证混凝土在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何孔洞，不但要选择高性能混凝土外加剂，还要在混凝土配合比上下工夫。我们凭直观感觉，就能知道，粗集料的含量是影响混凝土流动性的最主要因素。随着粗集料体积的增加，粗集料间相互摩擦、咬合的几率增大，混凝土拌和物的流动性也明显下降。根据这个道理，要获得流动性好的混凝土，粗集料应尽量少。然而粗集料减少会带来一系列的问题：混凝土收缩大、体积稳定性差、水泥用量大、水化热高、弹性模量低等等。如何找到粗集料体积含量的最佳值，使其流动性最大，粗集料的含量也最大，日本做了这样一个试验，用V形斗，在水泥用量和用水量不变的条件下，改变粗集料含量，计算混凝土从下口漏出的时间，得到粗集料体积含量和从V形斗流出时间的关系曲线。从中我们可以清楚地看到，粗集料体积百分数小于50％，混凝土拌和物流出时间基本保持不变；当粗集料体积百分数大于50％时，流出时间随粗集料体积百分数的增加而迅速增加；当粗集料体积百分数大于55％后，又保持在一个相对稳定的水平上。所以免振捣自密实混凝土的粗集料最佳体积含量为50％。当然粗集料最佳体积含量与粗集料的粒径和表面特性有关。在同样表面特性的条件下，粒径越小最佳体积含量百分数越大；反之越小。在同样粒径的条件下，表面特性越光滑，最佳体积含量百分数越大；反之越小。
（2）砂浆中浆体体积含量
混凝土拌和物的流动性不但取决于粗集料体积含量，而且也取决于砂浆的流动性。砂浆的流动性取决于砂浆中浆体体积含量。很明显砂浆中浆体含量越大，砂浆流动性越好，但砂浆的体积稳定性也就越差。为解决这对矛盾，日本小门武的试验表明，当砂子的体积含量大于砂浆体积的42％后，泵送时的堵塞几率随砂子体积的增加而增加；当砂子体积到达44％时，堵塞几率几乎100％；但当砂子体积含量小于42％时，砂浆收缩明显增大。
2.2抗离析性
混凝土的抗离析性是指混凝土在流动的过程中不泌水、不分层、不离析，始终保持匀质性的能力。要使混凝土拌和物具有高度的抗离析性能，光靠掺和料来调整混凝土拌和物的稠度是不够的，还必须加入有效的增稠剂，使混凝土拌和物的用水量在一个较宽的范围内都具有较强的抗离析能力，以便有效地保证混凝土的施工质量。
2.3保塑性
免振捣自密实混凝土拌和物的保塑性要求比普通混凝土高得多。普通混凝土只要能满足泵送要求就可以了，但免振捣自密实混凝土不但要保证泵送要求，而且还要满足流动性和抗离析性的要求，并要求在2～3小时内保持不变。这就给外加剂提出了更高的要求。
三、配合比设计方法
1.测定粗集料的堆积密度ρg0，表观密度ρg；细集料表观密度ρs；
2.按堆积密度粗集料的体积百分比ag为48％～55％，根据粗集料的松散密度表计ρ0计算出粗集料用量Gg：Gg＝ρ0×ag；
3.根据粗集料的表观密度Ρ计算粗集料的实体积Vg：Vg ＝Gg/ρ；
4.砂浆体积Vsg：Vsg＝1-Vg；；
5.规定砂浆中细集料体积百分比as为40％～44％，则细集料的实体积Vs和浆体体积Vj： VS＝Vsg×as。Vj＝Vsg×Vs；
6.根据细集料表观密度，计算细集料用量Gs：Gs＝ρs×Vs；
7.根据混凝土强度等级，确定外加剂掺量和水胶比；确定掺和料掺量ρh；
8.根据水泥表观密度ρc、掺和料表观密度ρh及其掺量凡水胶比W／(C+F)，计算1m3浆体的密度ρj和浆体重量Gj；
9.按以上粗集料和细集料体积波动范围以及外加剂掺量和水灰比容许范围，计算出几组配合比进行试配，检验其流动性、抗离析性、保塑性以及硬化后的各种物理力学性能，如不能满足要求，调整配合比设计参数，再做配比试验；如有符合要求的配合比，做批量较大的试验进一步加以验证。
四、结束语
免振捣自密实混凝土是一种在自身重力作用下无需振捣即能密实成型的高性能混凝土.该混凝土具有以下优点：显著降低混凝土施工中的噪音污染,大幅度减轻工人的劳动强度;减少传统混凝土施工中因漏振或过振造成的麻面,解决了配筋密集、结构复杂工程因骨料阻塞造成的空洞等质量问题;大量利用粉煤灰、高炉矿渣等工业固体废弃物,有利于资源的综合利用和生态环境的保护,被誉为“绿色混凝土”。
参考文献
[1] 王国军. 免振捣自密实混凝土配合比的施工实例. 建筑技术开发，2004-09:43~44.
[2] 孟庆飞. 免振捣自密实混凝土施工. 科技与企业，2006-10:19~21.