自密实混凝土
自密实混凝土与普通混凝土的区别

自密实混凝土与普通混凝土的区别混凝土是建筑工程中常见的材料,广泛应用于各种建筑结构中。
而在混凝土的种类中,自密实混凝土和普通混凝土是两种常见的类型。
它们在密实程度、力学性能、施工工艺等方面存在一些区别。
本文将从这些方面逐一进行详细介绍。
一、自密实混凝土的特点自密实混凝土是一种特殊的混凝土,它能够在不添加外部密封剂或防水剂的情况下,自行密封并阻止水分渗透。
相比之下,普通混凝土需要通过添加特殊的材料或处理方法来实现防水效果。
1. 密实程度高:自密实混凝土经过特殊配方和施工工艺,能够在不添加外部密封剂的情况下,实现较高的密实性。
这种高密实性能使得自密实混凝土在预防水分渗透、减少氯盐侵蚀等方面具有明显优势。
2. 抗渗性好:由于自密实混凝土的密实度高,其内部孔隙连通性低,因此具有良好的抗渗性能。
比起普通混凝土,自密实混凝土在抵御水渗透方面具备更好的能力。
3. 耐久性高:自密实混凝土抑制了水分进入混凝土内部的能力,从而减少了外界因素对混凝土结构的侵害。
它具备较高的耐久性,可延长建筑物的使用寿命。
4. 施工工艺复杂:为了实现自密实混凝土的特点,施工过程需要更加精细和复杂。
混凝土的配比、浇筑和养护等环节都需要严格控制,以确保获得良好的密实效果。
二、普通混凝土的特点普通混凝土是指未进行特殊处理的传统混凝土。
它在施工过程中不追求自密实的效果,因此与自密实混凝土相比,在密实度、抗渗性等方面存在较大差异。
1. 密实程度较低:普通混凝土在施工过程中,加入适量的砂石、水泥和水进行搅拌,不追求高密实度。
相对于自密实混凝土而言,其内部的孔隙连通性较高。
2. 抗渗性较差:由于普通混凝土的孔隙较多且连通性高,其抗渗性能相对较差。
在抵御水分渗透和氯盐侵蚀等方面需要通过添加特殊的材料或进行后续处理来提高。
3. 耐久性一般:相对于自密实混凝土而言,普通混凝土在防止水分渗透和外界因素侵害方面的能力较弱,因此其使用寿命相对较短。
4. 施工工艺简单:普通混凝土施工相对较为简单,不需要过多复杂的工艺流程,投资成本相对较低。
自密实混凝土

自密实混凝土自密实混凝土自密实混凝土是一种新型的构筑材料,能够在没有振动的情况下获得极高的密实度。
它通过改变混凝土本身的组成和结构,以及添加特殊的外部剂,实现了混凝土的自密实化。
本文将探讨自密实混凝土的定义、原理、特点和应用领域。
一、自密实混凝土的定义自密实混凝土是指在浇筑过程中,无需振动或仅需轻微振动就能实现混凝土密实度的增加,以及表面平整度的提高的一种混凝土材料。
自密实混凝土不需要使用振动设备,能够减少施工过程中的噪音污染和能源消耗,提高施工效率。
二、自密实混凝土的原理自密实混凝土的自密实化原理主要分为三个方面:超塑化剂的作用、气泡剂的作用和粘结材料的改性。
1. 超塑化剂的作用超塑化剂是自密实混凝土中的关键添加剂,能够显著改善混凝土的流动性和可塑性。
通过添加适量的超塑化剂,可以使混凝土获得较高的流动性,在不使用振动设备的情况下,实现更好的密实效果。
2. 气泡剂的作用气泡剂能够产生微小的气泡,并控制气泡的分布和稳定性。
在混凝土中添加气泡剂后,气泡会分布在混凝土的整个体积中,形成一个细密的气泡网络结构,从而提高混凝土的密实度。
3. 粘结材料的改性通过改变混凝土中粘结材料的性质和组成,如使用矿物掺合料、添加纳米材料等,可以显著改善混凝土的流变性,使其具有更好的自密实化能力。
三、自密实混凝土的特点自密实混凝土相比传统混凝土具有以下几个特点:1. 高密实度自密实混凝土能够在没有振动的情况下,实现较高的密实度,保证混凝土的强度和耐久性。
2. 表面平整度高自密实混凝土表面平整度高,不需要进行后续的修整工作,减少了施工时间和人力资源的浪费。
3. 施工效率高由于不需要使用振动设备,自密实混凝土的施工效率大大提高,能够节约时间和能源消耗。
4. 抗渗性能优异自密实混凝土的气泡网络结构能够有效阻止水分的渗透,提高混凝土的抗渗性能。
四、自密实混凝土的应用领域自密实混凝土的应用领域非常广泛,主要包括以下几个方面:1. 建筑领域自密实混凝土可以用于建筑结构中的墙体、楼板、梁柱等部位,提高建筑结构的密实度和耐久性。
自密实混凝土

通过拔出实验,研究自密实混凝土中不同形状钢纤维的拔出行为发现:由于 自密实混凝土明显改善了钢纤维与基体之间的界面结构,使得自密实混凝土 中钢纤维的粘结行为明显好于普通混凝土中的情况。
自密实混凝土的配制
自密实混凝土原材料包括:粗细骨料、胶凝材料、超塑化剂等。为了获得满意 的性能,必须采取相应的技术途径,对自密实混凝土进行精心设计,确定各特 定性质组成材料的合理比例。实践表明:混凝土拌合物的性能取决于浆体和骨 料的性质与含量。当骨料性质与含量一定时,优化浆体的粘度、屈服剪切应力, 即可获得满意的拌合物工作性。
第三种方法是为了解决前两种方法存在的问题而提出的,但是这种方法工作 量非常巨大,需要进行大范围的相关数据的收集累积,建立相关的数据库, 以提高模型的普适性。
综上所述,由于已有的设计方法在全面反映自密实混凝土拌合物性能的真正 内涵及其在体现混凝土工作性、强度等级与耐久性之间的相互协调关系或是 实用性等方面存在差距,目前还缺乏被广泛认同接受的自密实混凝土设计方 法。
650~800mm
600~750mm
硬化自密实混凝土的力学性能
混凝土的性能取决于新拌混凝土的质量、施工过程中振捣密实程度、养护条 件及龄期等。自密实混凝土由于具有优异的工作性能,在同样的条件下,其 硬化混凝土的力学性能将能得到保证。
通过模拟足尺梁、柱构件实验研究表明:自密实混凝土表现出良好的匀质性。 采用自密实混凝土制作的构件,其不同部位混凝土强度的离散性要小于普通 振捣混凝土构件。
存在的问题
第一种方法是一种经验模型,很难用数学公式对其自由水含量、固体颗粒的 有效表面积等参数进行精确量化,而且仅以泌水量反映拌合物的离析性能缺 乏足够的说服力。
自密实混凝土

自密实混凝土
• 不经振捣,完全靠自重就能密实地充满模 板的各个部位,具有很高流动性但粗集料 不会离析的混凝土,称为自密实混凝土, 又称免振混凝土。
• 自密实混凝土由于具有极好的流动性,因 此,应用于密配筋、内部结构复杂、难以 振动成型的结构,以及对环境噪音有严格 要求,地处繁华闹市区的工程。
• 3.纤维掺入混凝土中后对其和易性、可泵性无影响。
• 4.纤维掺入后混凝土抗压强度下降10%,在混凝土试 配时应于以考虑。
• 5.聚丙烯酸纤维混凝土抗冻性能与普通混凝土无明显变 化,干缩明显减小,尤其是早期干缩明显下降,这对抑 制混凝土早期裂纹十分有利,聚丙烯酸纤维混凝土在预 拌混凝土行业中推广有着广阔的前景。
• 3观察最终坍落后的混凝土的状况,如发现粗骨 料在中央堆积或最终扩展后的混凝土边缘有较多 水泥浆析出,表示此混凝土拌合物抗离析性不好, 应预记录。
• C.2.3 用混凝土将U 型仪前槽填满,并抹平。 • C.2.4 静置1 min 后,提起闸板使混凝土流进
后槽。
C.3试 验 记 录 • C.3.1 当混凝土停止流动后,分别测量前后槽
轻混凝土
• 轻骨料混凝土按其用途可分为3大类。其 强度等级、密度等级如表 :
轻骨料混凝土按用途分类
类别名称
混凝土强度等级的合 混凝土密度等级的合
理范围
理范围
用途
保温轻骨料混凝土 C5.0
C5.0
结构保温轻骨料混凝 C7.5
土
C10
C15
C15
C20
C25
C30 结构轻骨料混凝土
C35
C40
C45
钢纤维
自密实混凝土

自密实混凝土自密实混凝土是一种新型的混凝土材料,也被称为高性能混凝土。
其特点是能够在浇筑后自然形成一个紧密的表面,不需要进行额外的压实和抹光处理。
自密实混凝土广泛应用于桥梁、楼房、地铁、隧道等大型建筑工程中。
自密实混凝土的生产过程中,采用了新的掺合技术,通过合理配比粉煤灰、硅灰、改性剂等掺合材料,使混凝土的内部结构产生微观空隙。
这些空隙在混凝土凝固后逐渐膨胀,从而填补了混凝土内部的空隙,使混凝土表面形成了自然的密实状态。
与传统混凝土相比,自密实混凝土的优点是显而易见的。
首先,它能够降低混凝土的渗透率和吸水率,从而提高混凝土的耐久性和耐候性。
其次,自密实混凝土具有较好的抗冻性能,能够抵御低温和湿度等环境因素的影响。
此外,自密实混凝土还具有较高的强度和耐荷载性能,能够承受大型建筑物的重荷。
自密实混凝土的应用也非常广泛。
在隧道建设中,自密实混凝土可以提供更好的抵御水压和地压的能力,从而保证隧道的结构完整和安全性。
在高速公路和桥梁建设中,自密实混凝土的高强度和耐久性能可以提供更好的车辆行驶安全保障。
在房屋建设中,自密实混凝土可以减少水蒸气的渗透,保持室内干燥。
自密实混凝土的生产和应用也存在一些问题。
首先,自密实混凝土的生产过程需要专业的生产技术和设备,生产成本较高。
其次,由于混凝土内部的微观空隙对外界环境的反应非常敏感,因此在施工过程中需要注意防潮、防晒、防冻等问题,否则会导致混凝土质量下降。
总的来说,自密实混凝土是一种非常有前途的混凝土材料,具有高耐久性和高强度等优点。
随着技术的不断创新和完善,自密实混凝土将有望在未来的建筑工程中得到更广泛的应用,并对建筑行业的发展做出更大的贡献。
自密实混凝土与普通混凝土的区别(详细完整版)

自密实混凝土与普通混凝土的区别一、原理:●自密实混凝土:自密实混凝土通过在混凝土中添加特殊的化学物质或掺合料来实现自动密实。
这些添加剂可以生成微小的气泡或改变混凝土的流动性,从而使其在不需要外部振捣的情况下自行排除内部空气。
●普通混凝土:普通混凝土依靠外部振捣或机械压实来排除内部空气,以获得均匀的致密结构。
二、密实性能:●自密实混凝土:自密实混凝土具有良好的自密实性能,可以减少混凝土中的气孔和空隙,提高混凝土的密实度。
这有助于提高混凝土的耐久性和抗渗性能。
●普通混凝土:普通混凝土需要外部振捣来排除内部的气孔和空隙,如果振捣不充分或操作不当,可能会导致混凝土密实性能不理想。
三、施工性能:●自密实混凝土:自密实混凝土具有较好的流动性,易于施工和浇注。
在施工过程中,减少了振捣的需求,可以提高施工效率并降低劳动强度。
●普通混凝土:普通混凝土在施工时需要进行振捣或压实,以排除内部的气孔和空隙。
这增加了施工的复杂性和工作量。
四、抗渗性能:●自密实混凝土:由于自密实混凝土具有更高的密实性,可以有效地减少混凝土中的孔隙和微裂缝,从而提供更好的抗渗性能。
它能够防止水分和其他液体渗透到混凝土内部。
●普通混凝土:普通混凝土的抗渗性能受到混凝土密实性的影响。
如果混凝土密实不良,可能会导致渗漏问题。
五、成本:●自密实混凝土:由于自密实混凝土使用了特殊的添加剂或掺合料,其成本相对较高。
这些添加剂的价格以及施工过程中的技术要求可能会增加总体成本。
●普通混凝土:普通混凝土的成本较低,因为不需要使用额外的添加剂或掺合料。
它是一种常见且经济实惠的选择。
六、抗开裂性能:●自密实混凝土:自密实混凝土由于其较高的密实性和减少的内部孔隙,在干缩过程中可以有效减少开裂的概率。
这有助于提高混凝土结构的耐久性和整体强度。
●普通混凝土:普通混凝土在干缩时可能会出现开裂的问题,因为振捣过程中无法完全排除内部的孔隙和空隙。
这可能需要采取其他措施来控制和减少开裂。
自密实混凝土

针对自密实混凝土对材料和配比的敏感,在大量正交试验的基础上, 分析外加剂、矿物掺合料、骨料质量和数量等波动因素对自密实混凝 土工作性能的影响。根据优化理论,优选的自密实混凝土配合比有以 下特征: 水胶比为0.27~0.41;胶结材料浆体体积占34%~42%;砂率值为 50%左右;DFS-2高效减水剂掺量一般为0.5%~0.8%;粉煤灰、磨 细矿渣等掺合料按其品质和作用效应的不同,有各自的掺量范围,如 粉煤灰的掺量一般为20%~45%,磨细矿渣一般为40%~75%。 总结国内外的相关资料,自密实混凝土的工作性能指标应达到:坍落 度为240~270mm,扩展度大于600mm。为达到自密实混凝土这些特 殊的性能指标,大批国内外专家、学者进行了大量的研究试验,提出 了许多切实可行的配合比设计方法,如: 1993年,东京大学的学者Okamura提出的一种配合比设计方法是, 先做水泥浆和砂浆试验,主要目的是检查超塑化剂、水泥、细骨料和 火山灰材料的性能和密实能力,然后再做自密实混凝土试验。 台湾学者提出的方法是填密拌合物设计算法,是从最大密度原理和超 砂浆理论推导出来的。 我国也有多家建筑公司和构件厂结合自己的经验,提出了各具特色的 配合比计算方法。如:北京建工集团等单位提出的按混凝土、砂浆、 水泥净浆、胶凝材料四层次体系的设计方法。
自密实混凝土的特点
自密实混凝土与常规浇注、振捣的混凝土最大的 区别在于,它的匀质性、填密性完全靠在自身的 重量作用下,能够自流平填密。与常规振捣成型 的混凝土相比,自密实混凝土主要有以下几个优 点: (1)使用自密实混凝土,可以缩短施工工期; (2)可以保证结构中混凝土的密实性。尤其在浇 注振捣困难的狭窄部位时。这种要求更为突出。 (3)可以消除因振捣而带来的噪音,尤其对于混 凝土生产者来说更为重要。这在提倡环保,保证 居民生活质量的今天,自密实混凝土具有很大的 吸引力。 此外,使用SCC还可节约大量劳动力,由此而带 来的经济效益十分可观。
自密实混凝土

自密实混凝土自密实混凝土(Self CompactingConcrete 或Self-Consolidating Concrete 简称SCC)是指在自身重力作用下,能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝土。
SCC的硬化性能与普通混凝土相似,而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。
自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。
每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验(或T50试验)和U型箱试验等一种以上方法检测。
早在20世纪70年代早期,欧洲就已经开始使用轻微振动的混凝土,但是直到20世纪80年代后期,SCC才在日本发展起来。
日本发展SCC的主要原因是解决熟练技术工人的减少和混凝土结构耐久性提高之间的矛盾。
欧洲在20世纪90年代中期才将SCC第一次用于瑞典的交通网络民用工程上。
随后EC建立了一个多国合作SCC指导项目。
从此以后,整个欧洲的SCC应用普遍增加。
EFCA技术委员会主席Dr. Bert Kilanowski在其《SCC在欧洲的实际地位(及将来发展)》文章中给出了SCC在欧洲预拌混凝土中的比重,并且估计不同国家的SCC在预制混凝土的比重分别是意大利大约30%,芬兰大约30%,西班牙25-30%;美国10-40%。
自密实混凝土被称为‘近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展’,因为自密实混凝土拥有众多优点:· 保证混凝土良好地密实。
· 提高生产效率。
由于不需要振捣,混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短,工人劳动强度大幅度降低,需要工人数量减少。
· 改善工作环境和安全性。
没有振捣噪音,避免工人长时间手持振动器导致的‘手臂振动综合症’。
· 改善混凝土的表面质量。
不会出现表面气泡或蜂窝麻面,不需要进行表面修补;能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。
· 增加了结构设计的自由度。
不需要振捣,可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。
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自密实混凝土自密实混凝土(Self-Compacying Concrete,简称SCC)是高性能混凝土的一种。
它的主要性质是混凝土拌和物具有很高的流动性而不离散,不泌水,能靠自重自行填充模板内空间,且对于密集的钢筋和形体复杂的结构都具有良好的填充性,能在不经振捣(或略作插捣)的情况下,形成密实的混凝土结构,并且还具有良好的力学性能和耐久性能。
自密实混凝土对解决或改善密集配筋,薄壁、复杂形体,大体积混凝土施工以及具有特殊要求、振捣困难的混凝土工程施工带来极大的方便。
可避免出现由于振捣不足而造成的质量缺陷,并可消除振捣造成的噪声污染,提高混凝土施工速度。
1、基本原理混凝土的流动性和抗离析性是互相矛盾的,制备自密实混凝土,就是要设法谋求流动性和抗离析性的平衡,谋求适度抗离析性下的高流动性,从而获取良好的自填充性。
根据流变学理论,新拌混凝土属宾汉姆流体,其流变方程为:τ=τ0+ηγ其中:τ:剪应力τ0:屈服剪应力η:塑性粘度γ:剪切速率τ0是阻碍塑性变形的最大应力,是材料之间的附着力和摩擦力引起的,它支配拌和物的变形能力,当τ>τ0时,混凝土产生流动;η是反映流体各平流层之间产生和与流动方向反向的阻止其流动的粘滞阻力,它支配了拌和物的流动能力,η越小,在相同外力作用下流动越快。
如果将混凝土视为骨料和浆体的固液两相组成的物质,液体有比固体更大的变形能力,固体有较大的抗剪能力。
如果固体和液体间没有相互的作用,那么混凝土的浆体和骨料将类似单相那样一起变形流动;当两相间产生相对速度时,就产生作用在两相的抗剪力。
混凝土中的浆体不只是填充骨料之间空隙的基质,而且影响着颗粒接触摩擦的应力。
给予浆体适度的粘性,提高浆体和骨料的粘着力,就提高了混凝土抵抗骨料和浆体相对移动的能力,抑制骨料聚集、阻塞。
在变形流动时,表现近似液体;若浆体的粘性过大,虽然不发生离析,但是混凝土和模板、钢筋的粘着力过大,流动性大大降低,自填充性差;若浆体粘性过小,骨料和浆体的粘着力过小,则混凝土抵抗骨料与浆体相对移动的能力弱,颗粒接触应力大,从而发生离析,骨料起拱堆集,自填充性亦差。
浆体的粘性是影响混凝土屈服剪应力和塑性粘度的重要因素。
制备自密实混凝土的基本原理是:使用新型混凝土外加剂和掺用大量的活性细掺合料,通过胶结料,粗细骨料的选择与搭配的精心的配合比设计,使混凝土的屈服应力减少到适宜范围,同时又具有足够的塑性粘度,使骨料悬浮于水泥浆中,混凝土拌和物既具有高流动性,又不离析、泌水,能在自重下填充模板内空间,并形成均匀、密实的结构。
2、自密实混凝土拌和物的工作性自密实混凝土拌和物工作性包括以下四个内容:流动性、抗离析性、间隙通过性和自填充性。
这和一般普通混凝土拌和物的工作性要求是不同的。
其中自填充性是最终结果,其受流动性、抗离析性和间隙通过性的影响,更是间隙通过性好坏的必然结果,间隙通过性是混凝土拌和物抗堵塞的能力,受流动性、抗离析性的支配,且受混凝土外部条件(程部位的配筋率、模板尺寸等)的影响,它是拌和物工作性的核心内容,而流动性和抗离析性是影响间隙通过性的主要因素。
对自密实混凝土拌和物工作性必须进行检测和评价,但由于其流动性很大,常规的坍落度试验的试验精度和敏感程度对其已不大适应,也无现行标准规范;并且其工作性还受工程条件、施工工艺的影响,其真正检验标准应是混凝土的实际浇筑过程,因此最好开展类工程条件的工作性试验,以“易于浇筑、密实而不离析”作为最终目标。
不过下面两个方法在自密实混凝土设计时仍具有指导意义。
1)坍落度试验试验设备及方法与普通混凝土相同,唯一的区别在于一次装模,插捣5次。
测试的指标有坍落度S、坍落扩展度D、坍落扩展速度(td50: 坍落扩展至50cm的时间),另外还要观察坍落扩展后的状态予以观察。
坍落度S和坍落扩展度D与屈服应力有关,反映了拌和物的变形能力和流动性。
坍落扩展速度反映了拌和物的粘性,与塑性粘度相关;坍落扩展快,反映粘度小,反之,粘度大。
自密实混凝土的坍落度S一般应控制在250-270mm,不大于280mm;坍落扩展度D应控制在550-750mm;坍落扩展速度td50一般在2-8秒;坍落扩展后,粗骨料应不偏于扩展混凝土的中心部位,浆体和游离水不偏于扩展混凝土的四周。
2)“倒坍落度筒”试验它是利用倒置的坍落度筒测定筒内混凝土拌和物自由下落流出至排空的时间ts,作为衡量自密实混凝土拌和物可泵性的一种方法。
这种方法试验条件简单、操作简便。
自密实混凝土的“倒坍落度筒”试验的ts一般应控制在3-12秒。
其它的方法还有L流动试验、Orimet试验、配筋L流动试验等方法。
3、自密实混凝土的原材料1)粗细骨料粗骨料的粒形、尺寸和级配对自密实混凝土拌和物的工作性,尤其是对拌和物的间隙通过性影响很大。
颗粒越接近圆形,针、片状含量越少,级配越好,比表面积就越小,空隙率就越小,混凝土拌和物的流动性和抗离析性、自密实性就好;粗骨料的最大粒径越大,混凝土拌和物流动性和间隙通过性就越差,但如果粒径过小,混凝土的强度和弹性模量将降低很多。
为了保证混凝土拌和物有足够的粘聚性和抗堵塞性,以及足够的强度和弹性模量,故宜选用粒径较小(5~20mm)、空隙率小、针片状含量小(≤5%)、级配较良好的粗骨料。
为了使自密实混凝土有好的粘聚性和流动性,砂浆的含量就较大,砂率就较大,并且为了减小用水量,故细骨料宜选用细度模数大(2.7~3.2mm)的偏粗中砂,砂子的含泥量和泥块含量也应很小。
2)外加剂自密实混凝土由于其流动性高,粘聚性、保塑性好,水泥浆体丰富,拌制用水量就大,为了降低胶凝材料的用量和保证混凝土具有足够的强度,就必须掺用高效的混凝土减水剂,来降低用水量和水泥用量,以获得较低的水灰比,使混凝土结构具有所需要的强度。
因此高效的混凝土减水剂是配制自密实混凝土的一种关键原材料。
自密实混凝土对外加剂性能的要求是:能使混凝土拌和物具有优良的流化性能、保持流动性的性能、良好的粘聚性和泵送性、合适的凝结时间与泌水率,能提高混凝土的耐久性,对混凝土结构的力学性能和变形性影响力能无不良。
因此它不是一种简单的减水剂,而是一种多功能的复合外加剂,具有减水流化、保塑、保水增粘、减少泌水离析、抑制水泥早期水化放热等多功能。
另外,根据工程的实际情况,为了增加混凝土结构的密实性和耐久性,还可掺入一定量的混凝土膨胀剂。
3)胶凝材料根据自密实混凝土的性能要求,可以认为适于配制自密实混凝土的胶凝材料应具有以下特性:(1)和外加剂相容性好,有较低需水性,能获得低水灰比下的流动性、粘聚性保塑性良好的浆体(2)能提供足够的强度(3)水化热低、水化发热速度小(4)早期强度发展满足需要。
由此可见,单一的水泥胶凝材料已无法满足要求,解决的途径是将水泥和活性细掺和料适当匹配复合来满足自密实混凝土对胶凝材料的需要。
水泥应选用标准稠度低、强度等级不低于42.5Mpa的硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。
活性细掺和料是配制自密实混凝土不可缺少的组分,它能够调节浆体的流动性、粘聚性和保塑性,从而调节混凝土拌和物的工作性,降低水化热和混凝土温升,增加其后期强度,改善其内部结构,提高混凝土的耐久性,并且还能抑制碱-集料的发生。
粉煤灰是用煤粉炉发电的电厂排放出的烟道灰,由大部分直径以μm计的实心或中空玻璃微珠以及少量的莫来石、石英等结晶物质所组成。
在粉煤灰的化学组成中,SiO240~60%,AL2O317~35%,它们是粉煤灰活性的主要来源。
当在混凝土掺入粉煤灰后,由于其独特的球形玻璃体结构能在混凝土中起“润滑”作用而改善拌和物的工作性,其次由于粉煤灰颗粒填充于水泥颗粒之间,使水泥颗粒充分“解絮”扩散,改善了拌和物的和易性,增强了粘聚性和浇筑密实性;当混凝土结构硬化后,粉煤灰中的活性SiO2和AL2 O3将缓慢与水泥水化反应生成的Ca(OH)2发生水化反应(即二次水化反应),使混凝土结构更致密,后期强度及结构耐久性也不断提高;在混凝土掺入粉煤灰后,可降低水泥的用量,使水化热的峰值降低,有利于大体积混凝土的施工和避免混凝土结构开裂。
另外由于粉煤灰的价廉易得,因此是配制自密实混凝土首选的掺和料。
缺点就是其抗碳化性差。
磨细高炉矿渣是高炉矿渣经水淬和磨细成的一种活性细掺和料。
它除了由于水淬形成了大量的球状玻璃体,还含有钙镁铝黄长石和很少量的硅酸一钙或硅酸二钙等结晶态组分,它具有微弱的自水硬性,比粉煤灰的活性更高。
磨细高炉矿渣掺入混凝土的作用类似于粉煤灰掺入混凝土的作用,但其抗离析性差。
不同外掺料在混凝土中的作用有各自的作用,并且都有各自的优缺点。
根据复合材料的“超叠效应”(Symergistic)原理,将不同种类掺和料以适当的复合比例掺入混凝土中,则可使其取长补短,不仅可调节需水量,提高拌和物的工作性,提高混凝土强度,减少混凝土收缩,提高混凝土的体积稳定性和耐久性。
因此在自密实混凝土中可考虑掺入粉煤灰或粉煤灰和磨细高炉矿渣,其比例应经过试验确定。
掺入自密实混凝土中的粉煤灰的质量应符合GBJ145《粉煤灰混凝土应用技术规范》对Ⅰ、Ⅱ级灰的要求。
主要指标为:细度(45μm方孔筛筛余)≤12%,需水量比≤95%,烧失量≤5%。
掺入自密实混凝土中的磨细矿渣的质量应符合GB/T18046-2000《用于水泥和混凝土的粒化高炉矿渣》的要求。
4、自密实混凝土的配合比设计1)配制的目的和依据自密实混凝土目的是配合比各要素和硬化前后的各性能之间达到矛盾的统一。
它首先要满足工作性能的需要,工作性能的关键是抗离析的能力和填充性,其次混凝土凝结硬化后,其力学性能和耐久性指标也应满足结构的工作需要。
当具有很高流动性的混凝土拌和物流动时,在拥挤和狭窄的部位,粗大的颗粒在频繁的接触中很容易成拱,阻塞流动;低粘度的砂浆在通过粗集料的空隙时,砂子很可能被阻塞在集料之间,只有浆体或水通过间隙。
因此混凝土拌和物的堵塞行为是和离析、泌水密切相关。
流变性能良好的自密实混凝土拌和物应当具备两个要素,即较小的粗集料含量和足够粘度的砂浆。
其中粗集料体积含量是控制自密实混凝土离析的一个重要因素。
具有较少粗集料含量的拌和物对流动堵塞有较高的抵抗力,但是粗集料含量过小又会使混凝土硬化后的弹性模量下降较多并产生较大的收缩,因此在满足工作性要求的前提下应当尽量增加粗集料用量。
一般1m3自密实混凝土中粗集料的松散体积为0.50~0.55m 3比较适宜。
对于砂浆来说,是由砂子和水泥浆两相组成。
根据有关试验表明,砂子在砂浆中的体积含量超过42%以后,堵塞随砂体积含量的增加而增加;当砂体积含量超过44%后,堵塞的机率为100%。
因此砂浆中砂的含量不能超过44%。
当砂体积含量小于42%时,虽可保证不堵塞,但砂浆的收缩却会随体积的减小而增大,故砂浆中砂的体积含量也不应小于42%。