粉煤灰自密实混凝土的配制与性能.pdf

2 0 1 2年第 2期 ( 第 4 O卷 ) 黑龙江水利科技 H e i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y N o 2 2 01 2 ( T o d a l N o 4 0 ) 文章编号： 1 0 0 7 7 5 9 6 【 2 0 1 2 ) 0 2 0 0 6 7一 o 2 粉煤灰 白密 实混凝土 的配制与性能 李洪峰 ( 黑龙江省庆达水利水 电工程有限公司， 哈尔滨 1 5 0 0 8 0 ) 摘 要 ： 介绍了粉煤灰 自 密实混凝土配制技术， 试验表明粉煤灰自密实新拌混凝土流动性和保坍性优良， 硬化后的粉煤灰混凝土的 力学性能和收缩性 能均可达 到同条件 、 同配合 比下经振捣成 型的混凝土 性能要求 。粉 煤灰 白密 实混凝土 为密集配筋 结构 工程设计 、 施工的实现提供了可靠 的技术依据 ， 不但保证 了施工质量 ， 而且有效地变废 为宝 、 节约水泥 、 节能减排。 关键词 ： 自密实混凝土； 粉煤灰； 混凝土配制； 耐久性； 均匀性； 稳定性 中图分类 号 ： T V 4 3 文献标识码 ： B 自密实混凝土 ( s e l f c o m p a c t i n g c o n c r e t e ) 是指依靠混凝 土 自身的流变性能无需振捣而自密实成型的混凝土。随着 目前我国大型工程建设的增多， 混凝土工程 日趋规模化和复 杂化 ， 对新拌混凝土性能的要求 日益增多， 自密实混凝土的 诞生不但满足了复杂状况下混凝土施工的需要， 而且为复杂 结构混凝土的耐久性提供了技术保障。本文试验表明， 一直 作为工业废料的粉煤灰对 自密实混凝土的配制却起着相当 积极的作用。因粉煤灰可一定量的取代水泥， 低水泥用量的 混凝土配制成为可能， 它的加入不仅使得粉煤灰变废为宝、 利于环境保护， 在保障混凝土优良性能的基础上也同时节约 了成本 。 l 自密实混凝土配制要点 由于 自密实混凝土 的成 型和密 实过 程是 同时发 生 的， 既有高度流动度， 又不离析， 具有均匀性、 稳定性， 并且是依 靠混凝土料 自身的高流动性来填充外部与内部的空隙， 所以 配制 自密实混凝土就要求混合料必需具备较低的屈服剪切 应力和塑性黏度， 混合料才能具备高流动性以达到无需振动 即能填充 自身空隙； 而另一方面， 混合料在密实成型的过程 中必需保持均匀， 无离析 、 泌水现象发生。众所周知， 采用传 统的增加单位用水量 以及使用超塑化剂的方法在一定范围 内可改善混合料的流动性 ， 但当塑性黏度降低到一定程度 时， 粗集料便会聚集使得混合料的流动性降低而不能达到 自 密实的效果。此时， 掺合料的存在显得尤为重要 ， 它可以对 水泥粒子起着分散作用， 防止其凝聚， 对流动性起着稳定作 用 ， 另外， 也可以提高新拌混凝土的黏度， 增加硬化混凝土的 收稿日期 2 0 1 1 0 9 2 7 作者简介 李洪峰( 1 9 7 7一) ， 男， 黑龙江海伦人， 工程师。 体积稳定性。 粉煤灰作为掺合料， 其颗粒多数为球形玻璃体， 其活性 S i O ： 含量为4 5 一 6 0 ， 具有一定的火山灰活性。粉煤灰和 富集在骨料颗粒周围的氢氧化钙结晶发生火山灰反应 ， 不仅 生成具有凝胶性质的产物( 与水泥 中硅酸盐的水化产物相 同) ， 而且加强了薄弱的过渡区， 对改善混凝土的各项性能有 显著作用。粉煤灰还可填充骨料颗粒的空隙并包裹它们形 成 润滑层 ， 由于粉 煤灰 的容 重 只有水 泥 的 2 3左 右 ， 而且粒 形好( 质量好的粉煤灰含大量玻璃微珠) ， 因此能填充得更密 实， 在水泥用量较少的混凝土里尤其显著。当混凝土水胶比 较低时， 水化缓慢的粉煤灰可以提供水分， 使水泥水化得更 充分。这些优势都决定了优质粉煤灰是用于 自密实混凝土 的首选掺合料。 2 粉煤灰自密实混凝土配制方法 本文以工程中最常用的 C 3 0级 自密实混凝土为例， 自 密实混凝土的配合 比设计除了应该满足硬化混凝土的强度 及耐久性之外， 还应满足流动性、 间隙通过性等要求。自密 实混凝土配合比设计多用绝对体积法， 单方混凝土水泥用量 4 5 O k g ， 砂宜采用细度模数较大 的中砂 ， 其对粗集 料的要求 较高， 对 有 配 筋 要求 的混 凝 土结 构 ， 粗集 料 最 大 粒径 12 5 m m， 要有减水率较高 的外加 剂 ( 一般减水率要求 2 2 ) ， 因此其用水量一般也 9 8 ， 这表明未振捣 试件与振捣试件的强度几乎相当， 对于强度而言振捣的贡献 几乎为零， 说明粉煤灰密实混凝土完全可以依靠 自身的重力 及高流动性达到密实成型的要求。这其中很大一部分原因 是由于在硬化混凝土结构中加入适量的粉煤灰后， 粉煤灰颗 粒不仅以微集料的形式填充在大颗粒之间， 提高了结构的致 密程度， 更重要的是粉煤灰可以与水泥水化产物 c a ( O H) ， 进一步发生反应 ， 生成更致密的凝胶， 填充于孔隙之中， 使混 凝土结构更加密实。从表 4中也可以看出， 作为微集料的粉 煤灰的加人在很大程度上取代了水泥， 使收缩值较大的水泥 凝胶的数量相对减少， 可以起到限制收缩的作用， 粉煤灰 自 密实混凝土的收缩在初期增长较快 ， 但随着龄期的增长混凝 土强度增高， 抵抗收缩的能力增强， 收缩渐趋平缓。 4结语 自密实混凝土的有效地解决了狭窄 区域 混凝 土施工 的 难题， 其应用量也 日益增多， 粉煤灰作为 自密实混凝土的掺 合料以其自身优异的性能提高了新拌混凝土的流动性和保 坍性， 同时提高了硬化混凝土的力学性能和耐久性。经与同 样配合比振动成型的混凝土比较， 各项性能指标均很理想。 由于粉煤灰自密实混凝土能够在 自重下 自动穿越钢筋密集 处并保持混凝土的均匀性 ， 为密集配筋结构工程设计的实现 提供了可靠的技术依据。粉煤灰 自密实混凝土的应用不但 消除了振捣噪声 ， 减弱了工人的劳动强度， 还有效地避免了 由于振捣不密实而带来的施工隐患， 加快了施工进度， 保证 了工程质量。粉煤灰 自密实混凝土配制技术和应用提高了 文明施工和现代化施工管理水平， 更是节能环保 、 节约成本， 实现双赢的最好体现。 参考文献 ： 1 姚燕 新型高性能混凝土耐久性的研究与工程应用 M 北 京 ： 中国建材工业出版社 ， 2 0 0 4 2 王培铭， 王新友 绿色建材的研究与应用 M 北京： 中国建材 工业 出版社 ， 2 0 0 4 3 李成勇， 张涛， 任秀琪 混凝土中掺用粉煤灰的作用 J 黑龙 江水利科技 ， 2 0 0 4 ， 3 2 ( O l O ： 1 2 61 2 7 4 郭承乾 ， 夏禹宋 ， 李佳勇 大掺量粉煤灰混凝 土的应 用 J 黑 龙江水利科技 ， 2 0 1 0 ， 3 8 ( 6 ) ： 8 6 8 7