自密实混凝土的制备与性能研究

2019-02-20刘先国孙琳王松亮娄跃恒

商品混凝土 2019年1期

刘先国，孙琳，王松亮，娄跃恒

（徐州中联混凝土有限公司，江苏徐州 221100）

0 前言

随着我国经济的发展，地铁、隧道、桥梁等基础建设项目及超高层、超复杂结构民用建筑越来越多。这些建筑或者位于地下或水下，施工空间狭小；或者浇筑深度及高度过高，结构复杂；需振捣密实的普通混凝土难以满足不断提高的工程建设要求。与普通混凝土相比，自密实混凝土无需振捣，依靠自身重力密实成型，具有施工方便、无噪声污染等优点，在工程建设中的应用越来越广泛[1、2]。

自密实混凝土依靠自身重力作用充满模板，密实成型并获得良好性能，因此良好的工作性能是制备自密实混凝土的基础。工作性能不仅影响混凝土的施工与成型，也会影响混凝土的微观结构，进而影响混凝土的力学性能和耐久性能[3]。本文通过对不同强度等级混凝土性能的检测，研究了配合比变化对自密实混凝土相关性能的影响。

1 原材料

（1）水泥：淮海中联 P·O42.5 水泥，标准稠度需水量比 28.5%，28d 抗压强度 54.2MPa，比表面积362m2/kg。

（2）粉煤灰：国华Ⅰ级灰，45µm 方孔筛筛余6.3%，比表面积 279m2/kg，28d 活性指数 77%。

（3）矿粉：徐钢 S95 级矿粉，流动度比 99%，比表面积 775m2/kg，28d 活性指数 107%。

（4）天然河砂：Ⅱ区中砂，含泥量 1.2%，细度模数 2.5。

（5）碎石：公称粒径 5～20mm 碎石，含泥量0.5%，针片状颗粒含量 1.0%。

（6）水：市政自来水。

（7）外加剂：苏博特 PCA-1 高效减水剂，减水率18.4%。

（8）石灰石粉：江苏徐州产石灰石，比表面积791m2/kg。

2 试验方法

根据理论配合比配制不同强度等级的自密实混凝土，检测混凝土的相关性能。试验用理论配合比见表1。

表 1 试验用理论配合比 kg/m3

混凝土的工作性能、力学性能和耐久性能检测分别参照 JGJ/T 283—2012《自密实混凝土应用技术规程》、GB/T 50081—2016《普通混凝土力学性能试验方法标准》及 GB/T 50082—2016《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》的相关规定执行。

3 试验结果与讨论

3.1 混凝土的工作性能

以理论配合比为基准配合比，采用石灰石粉取代粉煤灰与矿粉作为掺合料，配制混凝土并检测混凝土拌合物工作性能，检测结果见表 2。

由表 2 可知，掺入石灰石粉后 C30 混凝土的 T500时间与 V 漏斗排空时间增加，而 C50 混凝土的检测结果相反；可见石灰石粉的掺入使低强度等级混凝土拌合物浆体的塑性粘度增加，高强度混凝土的粘度降低。低强度混凝土胶凝材料用量较少，浆体不足，提高浆体粘度可以使骨料分布更均匀，拌合物间隙通过性提高；高强度混凝土水胶比较低，塑性粘度高，降低黏度可以提高混凝土流动性。

3.2 混凝土的力学性能

表 2 自密实混凝土工作性能检测结果

分别检测各强度等级混凝土的抗压强度，检测结果如表 3 所示。

表 3 各强度等级混凝土抗压强度检测结果

由表 3 可知，掺入石灰石粉分别取代粉煤灰或矿粉后混凝土抗压强度有所提高，其中石灰石粉取代粉煤灰时效果更加明显。通常所用水泥的颗粒分布与理想级配存在一定差距，试验用石灰石粉比表面积较大，细颗粒较多，可以填充在水泥颗粒之间，改善胶凝材料的颗粒级配，使混凝土结构更为致密，强度有所提高；与矿粉相比，粉煤灰与石灰石粉的比表面积差距较大，石灰石粉的填充效果更加明显[4、5]。