低強度等級自密實混凝土配合比優(yōu)化試驗研究

  摘 要:通過在河北地區(qū)低強度等級自密實高性能混凝土的試驗研究，得出自密實高性能混凝土的工作性能規(guī)律，研制出低強度等級的免振搗自密實高性能混凝土，促進自密實高性能混凝土在我國的推廣應用.

  關鍵詞:自密實混凝土;配合比優(yōu)化試驗

  當前，混凝土技術發(fā)展有兩個重要方向：一是發(fā)展高強度、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年延長至60～70年。免振自密實混凝土通過混凝土本身的流動性與填充性，使混凝土獲得密實，這也是高性能的一種體現(xiàn)。

  1 自密實混凝土簡介

  自密實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、膠結材料、粗細骨料的選擇和配合比的設計，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，形成密實而均勻混凝土結構的一種高性能混凝土.自密實混凝土可以在較低的水膠比下僅靠自重就能填充到復雜模型的各個角落，具有均勻的自密實成型性能，同時保證混凝土硬化后具有很好的力學性能和優(yōu)異的耐久性能;且在硬化后表面的結構十分致密，滲透性低，提高了其耐久性.

  2 自密實混凝土的試驗原材料和配合比優(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%，水泥標準GB175-1999。(2)活性礦物摻合料:采用河北省衡水市陶城Ⅰ級粉煤灰. (3)骨料:采用河北省保定市滿城縣石子，5～10mm連續(xù)級配，級配良好。(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型單臥軸強制式混凝土攪拌機進行混凝土攪拌。計算所得自密實混凝土配合比見表1。

  2.2 自密實混凝土配合比優(yōu)化

  下面主要通過各種外加劑摻量的不同對C30自密實混凝土坍落度、擴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自密實混凝土坍落度、擴展度和中邊差影響情況見表2。

  注:砂率50%,N1～N5粉煤灰摻量35%

  由上表可以看出隨著萘系摻量的增多，自密實混凝土拌合物的流動性增加，表現(xiàn)在新拌混凝土的坍落度和擴展度增加，但是出現(xiàn)泌水和離析現(xiàn)象越來越嚴重?；炷涟韬衔锏拿谒碗x析現(xiàn)象可用復合木鈣或者增稠劑進行改善，試驗結果見表3。

  注:砂率50%,N6、N8木鈣摻量為0.2%

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  由上述試驗結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%的基礎上，分別復合不同量葡萄糖酸鈣緩凝劑，試驗結果如表4所示。

  表4 葡萄糖酸鈉(緩凝劑)摻量變化對自密實混凝土拌合物坍落度、擴展度、中邊差的影響

  由上表試驗結果可以看出，葡萄糖酸鈉摻入確實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，會影響到混凝土拌合物的早期強度，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)，用復合增稠劑來進行改善.在萘系高效減水劑摻量為1.1%和緩凝劑摻量為0.07%的基礎上，分別摻入0.07%，0.08%和0.09%的增稠劑，試驗結果如表5所示。

  表5 增稠劑摻量對自密實混凝土拌合物坍落度、擴展度、中邊差的影響

  綜合上述試驗結果我們可以看出: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，0～90min混凝土拌合物坍落度、擴展度和中邊差均滿足要求.優(yōu)化后的低強度自密實混凝土試驗配合比見表6。

  表6 優(yōu)化后的低強度自密實混凝土配合比(1m³ 各項材料用量單位:kg)

  采用此優(yōu)化后的配合比所配制的自密實混凝土具有良好的工作性，完全符合自密實混凝土的工作性要求。

  參考文獻:

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