免振自密实混凝土运用初探.pdf

詹 它 搽 主 持 人： 党 毅 电力科技论文平台 GUANGXI DI ANYE 免振自密实混凝土运用初探 谢军 ( 广西交通职业技术学院， 南宁市5 3 0 0 2 3) 【 摘要 本文介绍了免振 自密实混凝土的定义、 特性、 制备方法及在水电站硐 室混凝土衬砌中的运用情况， 为免振 自密实 混凝土在实际生产中的运用提供了有益的经验。 【 关键词】 免振 自密实混凝土； 特性； 运用 引言 高性能混凝土是近期混凝土技术发展的主要方向，被称 为 2 l 世纪混凝土。挪威于 1 9 8 6 年首先对此进行了研究 。在 1 9 9 0年由美国国家标准与技术研究院( A I s rI ) 和美国混凝土学 会( A C 1 ) 共同主办的一次研讨会上正式定名。1 9 9 0年 5月在美 国国家标准与技术研究所( A I S T ) 和混凝土协会( A C I ) 主办的第 一 届高性能混凝土( H i g h P e rf o r m a n c e C o n r e t e 。简写为：H P C ) 会议后，对 H P C的涵义概括为：HP C是符合特殊性能组 合和匀质性要求的混凝土 ，采用传统的原材料和一般的拌 和、浇筑与养护方法 ；H P C是一种在大幅度提高普通混凝 土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土。是以耐 久性作为设计的主要指标，针对不同用途要求 ，对下列性能 有重点地予以保证，即耐久性 、 施工性 、 适用性 、强度、体 积稳定性和经济性；HP C是一种以耐久性和可持续发展为 基本要求并适合工业化生产施T的混凝土。 免振自密实混凝土是在浇筑时仅依靠混凝土自身的重力 而不需要任何捣实外力而达到 自密实 、自流平的一种混凝 土。由于具有十分良好的工作性，使混凝土的填充性 、密实 性、均匀性得到显著的提高 ，成为? 昆 凝土技术的一项新进展 而被列为高性能混凝土一族。 2 免振 自密实混凝土的特性 免振 自密实混凝土应具有三个 特性 ： (1 )流动性 ； ( 2 )良好的稳定性 一 不离析； ( 3) 在钢筋和模板中的任何 间隙都具有良好的通过能力，不产生阻塞。 免振白 密实混凝土要在没有外力作用下充分填实混凝土 模板中的一切空隙并达到密实。要兼具良好的流动性与稳定 圃 2 0 0 6 2 ( 总 第 7 1 期 J 性。为获得高流动性，要减小颗粒间的磨擦阻力，需掺人超 塑化剂和一定数量的超细物料以减小颗粒的表面张力。为得 到良好的稳定性 ，使物料不离析，需掺入适量的颗粒尺寸小 于 O 2 5 ra m的细填料，有时还需掺人粘度改性剂 ( 增粘剂 ) 。 研究结果表明，在同水灰比的条件下，免振 自密实混凝土的 抗压强度、抗拉强度 、弹性模量、钢筋握裹力等物理力学性 能均比传统的振动密实混凝土有所提高。收缩、徐变性能也 有所改善，其原因是由于免振白密实混凝土具有较致密的微 观结构，且有较好的均匀性，特别是在集料的界面区，避免 了在振动密实过程中水分在集料周围的聚集。此外 ，免振自 密实混凝土面层的孔隙比振动密实混凝土低 ，当采用泵送法 施工时，还可显著提高混凝土面层的平整度。免振 自密实混 凝土已广泛用于新建工程，用于修补工程也有显著效果。 3 免振 自密实混凝土的制备 3 1 免振 自密实混凝土的配制工艺流程 ( 如图 1 所示 ) 水泥 超细掺和料 水 超塑化剂 l 自 由流动的浆体 细集料 i 自 由流动的砂浆 粗集料 l 自密实混凝土 图 1 配制工艺流程 维普资讯 http:/ 电力科技论文平台 主持人： 党 毅 3 2 免振 自密实混凝土的配合比设计 首先要确定根据集料的空隙含量所需要的液相体积。该 液体的组成包括水泥 、水 、外加剂和小于 0 ， 2 5 m m的超细物 料。超大型细物料与总集料体积之比 ( S A) 是免振 自密实 混凝土配合比设计中的一项重要参数 免振 自密实混凝土的 流动性将随 S A的增大而增大 ，而对弹性模量无明显的影 响。水灰比基本上按所需的混凝土抗压强度来确定。由于免 振自密实混凝土的流变行为与组分材料的体积有十分密切的 关系，配合比设计建议采用体积比而不用重量比。 3 3 超细物料的选用 由于超细物料往往具有较高与较强的吸水性 ，宜择其需 水量最低者，以石英粉或粉煤灰为宜。 3 4 配制免振自密实混凝土的外加剂 外加剂选用聚羧基酶 ( P 0 l y c a r h o x y l a s e s )最为理想 ，可 GUANGXIDI ANYE 店 它 谍 以使混凝土在较长时问内保持免振 自密实的功能。在配制免 振 自密实混凝土时的外加剂掺量宜适当增加到2 。 4 工程 实例 某水电站硐室混凝土衬砌，在混凝土施 时由于衬砌厚 度较薄且又有双层钢筋， 很难进行人工施振 ， 若采用模板外 附着式振捣器振捣 ，需采用整体模板，增加模板支承架的刚 度 ，成本将大大增加。结合工地现场实际情况，决定采用高 性能 自密实泵送混凝土。 本项目对高性能泵送混凝土进行了试验研究。所采用的 原材料全部符合相应的国家标准 ，其检验结果分别见表 1 、 表 2 。为了便于比较，在上述表中还分别列出了该材料的相 应国家标准。 表1 水泥物理力学特性检验结果表 凝 结时问 m i r l 抗折强度 M P a 抗压强度 M P a 项 H 细度 安定性 初凝 终凝 3 d 2 8 d 3 d 2 8 d 国标 l 0 合格 4 5 6 0 O 3 5 6 5 1 6 0 4 2 5 检测结果 3 合格 2 1 O 2 9 5 6 5 9 ， 5 2 8 2 5 0 4 表2 人工粗细骨料品质检验结果表 砂 小石( 5 2 0 ) m m 中石( 2 0 4 0 ) m r n 项 目 细度模数 石粉含量 超径 逊径 含泥量 超径 逊径 含泥量 国标 1 0 6 1 4 5 l O 1 5 1 0 1 柃测结果 2 8 2 1 0 8 3 1 0 1 5 1 0 1 高性能泵送混凝土配合比试验按水丁混凝土试验规程 D L T 5 1 5 0 2 0 0 1 进行， 硐室混凝土衬砌的设计标号为 C 2 0 等级， 按照混凝土强度保征率 9 5 及该标混凝土施工水平， 选用的混凝土施工配合比见表 3 。 表 3 硐室 混凝 土施工 配合 比表 每立方米混凝土材料用量 k g 砂率 水扶比 实N2 8 d 抗压强度 M P a 水 水泥 砂 小石 夕 力 口 齐 0 5 7 0 5 5 1 97 35 8 1 l O 9 8 3 6 2， 69 31 7 2 o o 6 2 总 第 7 1 期 ) 困 维普资讯 http:/ 丧 电 拣 主 持 人： 党 毅 电力科技论文平台 GU AN( ： Xl Dl AN YE 该项 目共浇筑混凝土 1 4 0 0 , n 。 实测混凝土 2 8天抗压强度 也列于表 3中。从现场使用结果看， 其技术优点表现在： 4 1 在混凝土浇筑过程中， 混凝土可以依靠 自重白行流 动并填平浇筑部位 ， 不用振捣机械即可达到密实效果； 4 2 施 I 时省去 r专人操作振捣机械的复杂工作，使浇 筑的混凝土质量比较均匀。有效防止了T程中较易出现的欠 振 、 漏振等现象， 施工质量容易保证； 4 3 施工环节较少， 施_ I 二 速度加快， 施工人员相应减少 ， 二 作时间大大减少。 4 4 施工现场基本实现尤噪音施工， 节约了电力资源 ， 节 省 r电力和机械投资， 减少了安全隐患， 实现了文明施_ r 。 4 5 在难以浇筑的部位使用自密实混凝土， 方便易行 ， 混 凝土的抗压强度 、密实性及外观质量均能达到与普通泵送混 凝土同- - 一 水平， 脱模后外观质量优 良， 达到 r 预期效果， 对混 凝土的施工质量起到丁重要作用， 取得了较好的经济效益。 可见， 通过免振 自密实混凝土的应用 ， 可以使混凝土获得 优越的填充性能 、 流动性能和良 好的施工操作性能， 降低生广 ： 成本， 提高生产效率。 5 存在问题分析 制备免振 自密实f 昆 凝土的关键是掺加外加剂、 粉煤灰、 超 细矿渣，并精心设计配合比，使混凝土拌和物的屈服应力减 小， 实现大流动性和具备一定的塑性粘度， 并使骨料悬浮于水 泥浆中， 实现自密实 ， 满足泵送要求。目前使用免振 自密实混 凝土仍存在- 一 些需要不断深入研究的问题： 5 ， 1 掺加外加剂改善新拌混凝土性能，选用何种外加剂、 加入多少量才能合理解决粘聚力与流动阻力，大坍落度与泌 水 、 分层、 离析等问题； 5 2 水泥、 碎石、 砂、 水 、 掺和料 、 外加剂六种组分的掺量 比 例， 确定合理的配合比， 配制符合规范要求的免振混凝土； 5 3早期收缩开裂的问题。由于在低水灰比或水胶比并掺 人较多的具有相当活性的矿物细掺合料的混凝土中会产生 内 干燥从而引起混凝七的白收缩 ，使混凝土内部结构受到损伤 而产生微裂缝。采取一些技术措施如： 掺人一定量的膨胀剂； 以部分粉煤灰等量取代水泥；采用同水养护即在混凝土浇注 后仍处于塑性状态时， 尽快地进行水雾养护， 对减少或防止混 凝土的自收缩具有一定的效果； 5 4 脆性 ，免振 自密实混凝土提高了集料 与硬性水泥浆 体的粘结， 改善了界面过渡区， 但也使脆性有所增大。在t 昆 凝 土中掺加纤维是改善脆性的- - 一 种有效的措施，已有学者提m HP F R C( 纤维增强高性能混凝土 ) 。 困 2 0 0 6 2 ( 总 第 7 1 期 J 6结语 随着土建行业新技术 、 新材料、 新 艺的不断应用， 人们 的精品质量意识和对T艺的要求也不断增强和提高。免振 自 密实混凝土T艺在国外尤其在 日本已经得到广泛使用和推 广， 我国在这方面的研究和实践也在不断深入。近年来， 随着 混凝土制品多样化 、生产成本的降低以及生产环境改善要求 的提高，免振 自密实混凝土以其优良的品质特性越来越受到 生产企业的欢迎。本文所介绍的免振 自密实混凝土工艺的主 要特性 、 制作方法 、 运用情况及存在的问题是笔者的一点体会 和心得 ， 愿 与广大 厂 程技术人员继续研究和探讨， 从而推动免 振 自密实混凝 ： l ： 艺水平的进步与提高。 参考文献： 1 水 丁混凝土 试验规程 ( D L T 5 1 5 0 2 0 0 1) 2 P r o p e r l y o f C o n c r e t e ， A M N e v i l l e ， 9 7 2 3 杨成球 粉煤厌在太平驿水电站混凝土 r 程中应用研究 J 水力发电， 1 9 9 5 ， ( 1 2 ) 维普资讯 http:/