浅析自密实混凝土性能及配制技术途径

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[摘要]本文介绍了自密实混凝土的主要性能、配制自密实混凝土的技术途径和配制过程。针对混凝土小型空心砌块建筑的特点，就地取材，制出了坍落度大于240㎜、扩展度大于550㎜、1小时的坍落度几乎不损失、28天抗压强度达到C20的自密实混凝土。

[关键词] 混凝土空心砌块自密实混凝土坍落度损失高效减水剂

[Abstract] This paper has introduced the major performance from dense concrete , compounds the technical channel from dense concrete and the course of compounding. According to concrete the characteristic of small-sized hollow block building, draw material on the spot, have made slump to be larger than 240 ㎜ , development degree is larger than 550㎜, 1 hours of slump nearly do not lose , the compressive strength of 28 days is C20 from dense concrete.

[Key words] Concrete hollow block Self-compacting concrete Slump loss

High range water-reducer

中图分类号：TU398+.5 文献标识码：A文章编号：

1引言

自密实混凝土（SCC）可以定义为：混凝土能够保持不离析和均匀性，不需要外加振动完全依靠重力作用充满模板每一个角落，达到充分密实和获得最佳性能。20世纪80年代后期，日本学者首先提出了自密实混凝土的概念。当时研制自密实混凝土的目的是为了解决在日本由于缺乏熟练混凝土工，不能保证混凝土完全振捣而导致的混凝土结构耐久性不良的问题。“自密实”的概念形成后，研究与应用迅速展开，自密实混凝土取得了长足的发展。因为自密实混凝土拌合物具有良好的工作性，即混凝土拌和物具有高流动性和高稳定性，不振（或少振捣）能自动流平，通过稠密钢筋间隙，充满模板而包裹钢筋。对于难以浇筑、甚至无法浇筑的部位，可以避免由于振捣不足，而造成硬化混凝土出现孔洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。

混凝土空心砌块体系是建设部推荐的新型住宅建筑体系。承重混凝土砌块具有节能、减少资源浪费及易于工厂化等优点，是一种全面代替粘土砖的主导墙体材料。在承重混凝土砌块砌体结构中使用混凝土芯柱部分替代传统意义上的构造柱，现行《混凝土小型空心砌块灌孔混凝土》标准中规定，用于承重砌块芯柱的混凝土浇灌时，每浇灌400mm～500mm必须振捣密实后，才能继续浇灌。由于芯柱及圈梁的数量众多且芯柱的横截面积只有大约150㎜×140㎜，用普通混凝土不仅振捣工作量大，施工条件恶劣、噪音大，更重要的是振捣时必将造成芯柱周围及圈梁下新砌砌块的位移，从而引起砌块灰缝的开裂，这一现象在承重砌块结构中非常普遍。自密实混凝土不需机械振捣，而是依靠自重使混凝土密实，它具有施工现场无振捣噪音，可进行夜间施工，混凝土质量均匀，工作量小及施工速度快等优点，可以很好地解决芯柱浇筑过程中产生的问题。根据施工的特点和承载的要求，灌填芯柱的混凝土必须具备以下性能：高流动性、高抗离析性、良好的填充性和较高的体积稳定性，而对强度等级要求不高。

2自密实混凝土的主要性能

2.1坍落度及坍落度损失

2.1.1 坍落度

坍落度是衡量自密实混凝土自密实能力的重要技术指标，一般要求自密实混凝土的坍落度在220mm以上。坍落度太低不能保证自密实混凝土浇注后的密实度；坍落度太高，混凝土拌合物在运输、浇筑等过程中粗骨料易产生离析，硬化后混凝土易产生蜂窝、麻面，同时增加混凝土成本。

原材料对自密实混凝土的坍落度有着明显的影响，高效减水剂的品种和掺入量对坍落度的影响尤其显著。施工环境的温度对自密实混凝土的坍落度影响也较大。

2.1.2 坍落度损失

自密实混凝土的坍落度损失问题是伴随着自密实混凝土的出现而被提出来的。试验证明，自密实混凝土的坍落度损失程度，与高效减水剂的掺加方法、水泥品种、施工温度和搅拌工艺等有关。坍落度损失的主要原因是：随着水泥的水化反应，高效减水剂被水泥的水化产物大量吸附而使分散作用降低，表现为自密实混凝土的坍落度随时间的增长而逐渐减少。研究表明，可以控制自密实混凝土坍落度损失的措施有：（1）加入适量的缓凝剂；（2）开发新的高效减水剂；（3）提高矿物掺合料的掺量；（4）两种高效减水剂复合。

2.2扩展度（也称坍落流动度）

扩展度的大小反映了混凝土拌和物在水平方向的流动性，对自密实混凝土的施工有重要的影响，试验研究认为自密实混凝土的扩展度应大于或等于550mm比较适宜。

2.3泌水性

自密实混凝土的用水量小，泌水量也小。但是由于大部分自密实混凝土是泵送施工的，对这一问题还要重视。防止泌水的措施有：（1）增加矿物掺合料的掺入量，（2）调整所用高效减水剂的掺量或品种，（3）提高砂率，（4）优化骨料级配，选用粒形好的粗骨料，（5）掺入一定数量的增稠剂。

2.4抗离析性

自密实混凝土由于流动性较大，因此，在具有压力梯度的地方，易于流动的水泥浆会最先开始流动，骨料就会残留下来而产生离析现象。如果离析程度比较严重，就会产生内部孔洞，达不到自密实的效果。提高抗离析性的措施有：（1）优化骨料级配，选用粒形好的粗骨料，（2）适当提高砂率，（3）增加矿物掺合料的掺量，（4）调整高效减水剂的掺量或品种，（5）掺入一定数量的增稠剂。

2.5含气量

为了达到高流动性的目的，自密实混凝土的含气量比普通混凝土要高。虽然含气量高一些可以提高自密实混凝土的耐久性，但会使其抗压强度降低。根据经验，混凝土中含气量每增加1%，坍落度约增加15mm，抗压强度则降低5%。当采用引气型高效减水剂时，这一问题尤其要引起重视。

2.6凝结时间

自密实混凝土一般不需要缓凝。但是，为了解决自密实混凝土的坍落度损失问题，近年来在配制自密实混凝土时经常加入一定量的缓凝剂，使其初凝时间迟缓，而对终凝时间影响不大，也不会影响到硬化混凝土早期强度。

配制自密实混凝土的技术途径

要配制出工作性优良的自密实混凝土就要合理地选择原材料（水泥、骨料、矿物掺合料与化学外加剂），并使其达到合理地匹配。

3.1 原材料选择

3.1.1 水泥

自密实混凝土对水泥的选择主要是水泥与外加剂的相容性和强度问题。水泥与外加剂是否相适应，决定着是否能够配制出某个强度等级的自密实混凝土。宜优先采用普通硅酸盐水泥，首选质量稳定的旋窑水泥。

3.1.2 骨料

自密实混凝土对骨料的要求很高。考虑混凝土拌合物的工作性，必须注意选择骨料的最大粒径、粒形和级配。粗骨料的最大粒径应考虑钢筋的净距和结构最小断面尺寸，以利于自密实混凝土的流动，同时还要考虑钢筋的通过性，一般不超过25 mm，针、片状颗粒含量要少。尽量选择级配良好的骨料。