摘 要:通過在河北地區(qū)低強(qiáng)度等級(jí)自密實(shí)高性能混凝土的試驗(yàn)研究,得出自密實(shí)高性能混凝土的工作性能規(guī)律,研制出低強(qiáng)度等級(jí)的免振搗自密實(shí)高性能混凝土,促進(jìn)自密實(shí)高性能混凝土在我國的推廣應(yīng)用.
關(guān)鍵詞:自密實(shí)混凝土;配合比優(yōu)化試驗(yàn)
中圖分類號(hào): TU5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 1672 - 4658 (2007) 02 - 0124 - 03
當(dāng)前,混凝土技術(shù)發(fā)展有兩個(gè)重要方向:一是發(fā)展高強(qiáng)度、高性能混凝土;二是使普通混凝土高性能化,使其使用壽命由40～45年延長(zhǎng)至60～70年. 免振自密實(shí)混凝土通過混凝土本身的流動(dòng)性與填充性,使混凝土獲得密實(shí),這也是高性能的一種體現(xiàn).
1 自密實(shí)混凝土簡(jiǎn)介
自密實(shí)混凝土屬于一種高性能混凝土,也稱免振搗混凝土,是通過外加劑、膠結(jié)材料、粗細(xì)骨料的選擇和配合比的設(shè)計(jì),使混凝土拌合物屈服值減小且又具有足夠的塑性粘度,粗細(xì)骨料能夠懸浮于水中不離析、不泌水,在不用或基本不用振搗的成型條件下,能充分填充所有空隙,形成密實(shí)而均勻混凝土結(jié)構(gòu)的一種高性能混凝土. 自密實(shí)混凝土可以在較低的水膠比下僅靠自重就能填充到復(fù)雜模型的各個(gè)角落,具有均勻的自密實(shí)成型性能,同時(shí)保證混凝土硬化后具有很好的力學(xué)性能和優(yōu)異的耐久性能;且在硬化后表面的結(jié)構(gòu)十分致密,滲透性低,提高了其耐久性.
2 自密實(shí)混凝土的試驗(yàn)原材料和配合比優(yōu)化
2. 1 原材料
(1)水泥:采用邯鄲太行山牌32. 5普通硅酸鹽水泥,水泥中礦渣、粉煤灰、石灰石含量為14. 2%,水泥標(biāo)準(zhǔn)GB175 - 1999.
(2)活性礦物摻合料:采用河北省衡水市陶城Ⅰ級(jí)粉煤灰.
(3)骨料:采用河北省保定市滿城縣石子, 5～10 mm連續(xù)級(jí)配,級(jí)配良好.
(4)外加劑:選用北京慕湖外加劑公司研制生產(chǎn)的萘系(UNF - 5)高效減水劑粉劑和MNC - ZC增稠劑和葡萄糖酸鈉等.
(5)水:普通自來水.
采用NJB - 50型單臥軸強(qiáng)制式混凝土攪拌機(jī)進(jìn)行混凝土攪拌. 計(jì)算所得自密實(shí)混凝土配合比見表1.
表1 C30萘系混凝土試配( kg/m3 ,粉煤灰摻量35% )
2. 2 自密實(shí)混凝土配合比優(yōu)化
下面主要通過各種外加劑摻量的不同對(duì)C30自密實(shí)混凝土坍落度、擴(kuò)展度和中邊差等性能的影響來確定最優(yōu)配合比.
C30單因素萘系摻量變化對(duì)自密實(shí)混凝土坍落度、擴(kuò)展度和中邊差影響情況見表2.
由上表可以看出隨著萘系摻量的增多,自密實(shí)混凝土拌合物的流動(dòng)性增加,表現(xiàn)在新拌混凝土的坍落度和擴(kuò)展度增加,但是出現(xiàn)泌水和離析現(xiàn)象越來越嚴(yán)重. 混凝土拌合物的泌水和離析現(xiàn)象可用復(fù)合木鈣或者增稠劑進(jìn)行改善,試驗(yàn)結(jié)果見表3.
由上述試驗(yàn)結(jié)果可以看出高效減水劑摻量為1. 2%還是稍高了,因此,在萘系高效減水劑摻量為1. 1%的基礎(chǔ)上,分別復(fù)合不同量葡萄糖酸鈣緩凝劑,試驗(yàn)結(jié)果如表4所示.
表4 葡萄糖酸鈉(緩凝劑)摻量變化對(duì)自密實(shí)混凝土拌合物坍落度、擴(kuò)展度、中邊差的影響
注:砂率50%,萘系高效減水劑摻量1. 1% ,粉煤灰摻量35%
由上表試驗(yàn)結(jié)果可以看出,葡萄糖酸鈉摻入確實(shí)控制了混凝土拌合物的坍落度損失,考慮到緩凝劑摻量較多時(shí),會(huì)影響到混凝土拌合物的早期強(qiáng)度,因此,并初步選定葡萄糖酸鈉摻量為0. 07% ,但是仍有泌水現(xiàn)象的出現(xiàn),用復(fù)合增稠劑來進(jìn)行改善. 在萘系高效減水劑摻量為1. 1%和緩凝劑摻量為0. 07%的基礎(chǔ)上,分別摻入0. 07% , 0. 08%和0. 09%的增稠劑,試驗(yàn)結(jié)果如表5所示.
綜合上述試驗(yàn)結(jié)果我們可以看出:N17 (萘系摻量1. 1%;增稠劑摻量0. 09%;葡萄糖酸鈉0. 07%;砂率50%和粉煤灰摻量35% )為最優(yōu)配合比, 0～90 min混凝土拌合物坍落度、擴(kuò)展度和中邊差均滿足要求. 優(yōu)化后的低強(qiáng)度自密實(shí)混凝土試驗(yàn)配合比見表6.
注:高效減水劑萘系(UNF - 5)摻量為膠凝材料總量的1. 1%. MNC - ZC增稠劑摻量為膠凝材料總量的0. 09%. 緩凝劑葡萄糖酸鈉摻量為膠凝材料總量的0. 07%.
采用此優(yōu)化后的配合比所配制的自密實(shí)混凝土具有良好的工作性,完全符合自密實(shí)混凝土的工作性要求.
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