1 概述
流態(tài)混凝土屬于高性能混凝土范疇,在按常規(guī)方法制成的坍落度為8—12cm的塑性混凝土拌合物(即基體混凝土)中,于澆注前加入一定數(shù)量流化劑,再經(jīng)過二次攪拌,使基體混凝土拌合物的流動(dòng)性頓時(shí)增大至20cm—22cm能像水一樣地流動(dòng)的混凝土。稱為流態(tài)混凝土。
流態(tài)混凝土的發(fā)展是與泵送工藝施工技術(shù)的發(fā)展分不開的。泵送工藝要求混凝土拌合物有較大的流動(dòng)性,而且不產(chǎn)生離析,流態(tài)混凝土恰好可以滿足這種要求,因而代替了過去采用的坍落度為20cm左右的塑性混凝土。因?yàn)樗苄曰炷恋氖湛s裂縫多,抗?jié)B性,耐久性差,鋼筋也易銹蝕。流態(tài)混凝土一方面具有水泥用量和用水量較少,坍落度約20cm的施工性能,便于泵送運(yùn)輸和澆筑,另一方面,又可以得到近似于坍落度為5—10era塑性混凝土的質(zhì)量;既滿足了施工要求,又改善了混凝土的質(zhì)量,受到重視而得到廣泛應(yīng)用。
流態(tài)作為高性能混凝土的重要研究方向之一,它要求有良好的工作性能、力學(xué)性能及耐久性,它的特點(diǎn)是骨料懸浮于水泥漿中不離析、能自由流淌,充分填充模板和鋼筋間隙的空間,形成均勻而密實(shí)的結(jié)構(gòu)。目前,流態(tài)混凝土在國內(nèi)外的發(fā)展很廣泛,在水工結(jié)構(gòu)以及建筑物中的倉庫、水處理廠等稍有特殊要求的混凝土工程,多采用流態(tài)混凝土,此外,高層建筑及受周邊環(huán)境影響要求嚴(yán)格的建筑也常用流態(tài)混凝土。
2 流態(tài)混凝土的工作性能要求
強(qiáng)調(diào)流態(tài)混凝土拌和物的工作性能,是保證混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵,成型時(shí)無原始缺陷,一般也是流態(tài)混凝土配合比的重要控制指標(biāo)。流態(tài)混凝土拌和物具有高流動(dòng)性、可泵性,能在微振的情況下達(dá)到澆注質(zhì)量,該拌和物應(yīng)具有體積穩(wěn)定,不離析、不泌水等特性。為了保證施工的質(zhì)量,在配料時(shí)還要考慮減小流動(dòng)性的損失。影響高性能混凝土拌和物工作性能的因素主要有水泥砂漿用量(涉及水膠比、膠凝材料用量以及砂率)、集料級配、外加劑品種及用量等。
流態(tài)混凝土的工作性能概括起來有以下四個(gè)方面:①流動(dòng)性,②黏聚性,③抗離析性能,④間隙通過性,⑤可泵性。這些性能相互作用,統(tǒng)一于高流淌、高變形、高填充,均勻穩(wěn)定的混凝土中。這些工作性通常用坍落度、坍落擴(kuò)展度、坍落擴(kuò)展速度來表達(dá)。要求坍落度和坍落鋪展度(拌和物坍落終了時(shí)鋪展的直徑,或稱鋪展度)的比值約為0.4。
3 流態(tài)混凝土的配制與施工
由于流態(tài)混凝土是在基體混凝土中加入流化劑,經(jīng)過流化攪拌后,使坍落度增大而得到,因此流態(tài)混凝土的配合比可以用基體混凝土的配合比及流化劑的添加量表示。流態(tài)混凝土的配合比首先是基體混凝土的配合比的設(shè)計(jì),在基體混凝土上添加流化劑,經(jīng)過攪拌后達(dá)到所需的工作性能。
3.1流態(tài)混凝土的強(qiáng)度:
混凝土的試配強(qiáng)度根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度、施工級別、澆筑時(shí)間,可以下公式確定。
(1)對于高級混凝土:
F≥Fc+T+1.64δ或
F≥0.8Fc+T)+3δ
(2)對于常用混凝土:
F≥Fc+T+δ或F≥0.7(Fc+T)+3δ
式中:
F——流態(tài)混凝土試配強(qiáng)度(MPa)
Fc——流態(tài)混凝土強(qiáng)度等級(MPa)
T——流態(tài)混凝土強(qiáng)度氣溫修正值
δ——流態(tài)混凝土標(biāo)準(zhǔn)差
3.2流態(tài)混凝土的坍落度:
衡量流態(tài)混凝土工作性能的重要指標(biāo)就是坍落度,因此要求基體混凝土與流態(tài)混凝土之間要有合理的匹配,在考慮混凝土的種類、使用材料、運(yùn)輸,澆注等施工條件后,坍落度可以參考表一進(jìn)行選擇:
表一中的坍落度,對基體混凝土而言指開始流化前的坍落度;對流態(tài)混凝土而言指澆筑時(shí)的坍落度。
3.3流化劑的選用及添加方法
流化劑又稱塑化劑,凡是具有高效減水作用的都可以用作流化劑,常用的流化劑分為三類:①三聚氰酰胺甲醛縮合物,②奈磺酸鹽甲醛縮合物,③改性木質(zhì)素磺酸鹽。流化劑、高效減水劑或超朔化劑,都屬于表面活性物質(zhì),屬于多環(huán)芳基聚合磺酸鹽類,一般在夏季施工時(shí)選擇具有緩凝作用的流化劑。
流態(tài)混凝土攪拌時(shí),如果運(yùn)輸及澆注過程時(shí)間較長,在工廠同時(shí)添加流化劑會造成較大的坍落度損失,在工程中應(yīng)用較少,工程中常采用在現(xiàn)場添加流化劑,然后攪拌成流態(tài)混凝土。
流化劑的添加過少的話達(dá)不到流化效果,添加量過大則混凝土泌水量增大,甚至?xí)a(chǎn)生離析現(xiàn)象;為使混凝土具有必要的抗離析性能,必須控制流化劑的添加量,最大添加量控制在水泥質(zhì)量的0.8%。
混凝土在運(yùn)輸過程中的攪拌筒轉(zhuǎn)速較慢,運(yùn)至施工現(xiàn)場后大骨料會產(chǎn)生沉淀現(xiàn)象,因此在泵送前應(yīng)反轉(zhuǎn)攪拌,使混凝土充分?jǐn)嚢杈鶆?,再測定混凝土的坍落度較為準(zhǔn)確。根據(jù)現(xiàn)場測定的混凝土坍落度,可按照表一的匹配組合添加流化劑,一般添加的時(shí)間越遲,流態(tài)混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失(坍落度隨時(shí)間增長而減小的過程)越少。
3.4流態(tài)混凝土骨料的選擇
流態(tài)混凝土中砂率較大,選擇中砂為好。石子粒徑以5—20cm為優(yōu),要求砂、石應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范要求。
3.5流態(tài)混凝土的施工
根據(jù)現(xiàn)場施工實(shí)踐,流態(tài)混凝土施工時(shí)應(yīng)注意以下事項(xiàng):
1 流態(tài)混凝土的澆筑受到流化劑作用時(shí)間的限制,坍落度損失較快,應(yīng)盡量避免拖延施工或中斷施工,最好在給混凝土泵喂料前加入流化劑。
2 流態(tài)混凝土粘性較大,在澆筑斷面狹窄、鋼筋密集和邊角部位應(yīng)注意振搗;
3 由于流態(tài)混凝土用水量較少,水化反應(yīng)迅速。必須加強(qiáng)初期保濕養(yǎng)護(hù);
4 加強(qiáng)施工管理,使施工人員充分了解后添法流態(tài)混凝土,掌握流化劑的添加量,防止出現(xiàn)差錯(cuò)。
4 結(jié)束語
流態(tài)混凝土由于具有很高的流動(dòng)性而不離析、兼有自流平,可以充滿模型和包裹鋼筋,施工性能好,廢渣利用率大,從而可節(jié)能利廢,節(jié)省人力物力,加快施工進(jìn)度、降低混凝土綜合造價(jià),并解決澆筑混凝土擾民問題,尤其是難于澆筑,甚至無法澆筑的部位,異形部位,可避免出現(xiàn)由于振搗不足造成的蜂窩、麻面甚至空洞等混凝土質(zhì)量缺陷。
采用現(xiàn)場添加流化劑需注意以下問題:
1 商品混凝土公司必須對基體混凝土的坍落度、含氣量嚴(yán)格管理,制定達(dá)到流化后的坍落度所需的流化劑的添加量表;
2 現(xiàn)場添加流化劑必須專人負(fù)責(zé)流化劑的添加及攪拌;
3 為保證澆筑效率,需使用多臺混凝土運(yùn)輸車,施工方要與商品混凝土公司較好的協(xié)調(diào),
4 流態(tài)混凝土用水量較少,水化反應(yīng)迅速,必須注意初期保濕養(yǎng)護(hù)。
采用在工廠添加流化劑,對流態(tài)混凝土的制備,管理都有利。要求商品混凝土供應(yīng)商要有良好的配制管理經(jīng)驗(yàn),要掌握氣候、運(yùn)距、澆筑速度、流化劑的性能,配制性能良好的流態(tài)混凝土,這將是流態(tài)混凝土今后發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn):
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