淺談低強度自密實混凝土的配合比

都敏杰

摘要：所謂自密實混凝土是不經振搗或少振搗而自動流平并充滿模型和包裹鋼筋的混凝土，具有很高的流動性而不離析、不泌水。本文對自密實混凝土的工作性進行了探討。

關鍵詞：自密實混凝土配合比工作性

自密實混凝土除了具有優異的工作性能外，還具有良好的力學性能和較高的耐久性能。因此對于配制自密實混凝土最為關鍵的技術就是選用優質的活性礦物質和化學外加劑

1、自密實混凝土的配制原則

(1)砂率：自密實混凝土拌合物的砂率值，對混凝土拌合物的工作性能有很大影響。由于自密實混凝土要求有較好的流動性，因此砂率一般比普通混凝土或泵送混凝土會大一些。

(2)以礦物細摻料作為自密實混凝土的一種組分。由于礦物細摻料顆粒較細，比表面積較大，增加了漿體的保水能力和觸變性，提高拌合物的抗分離能力。特別是摻入粉煤灰作為礦物細摻料，可以發揮其形態效應，增加混凝土的和易性。

(3)合理選用或配制復合高效減水劑。選擇性能穩定，對用水量不是很敏感的減水劑。有的產品，只要加水量稍有變化，拌合物的坍落度就有很大差別，這種外加劑容易使拌合物離析，難以自密實成型。

(4)活性摻料。在低水灰比下，水泥不可能完全水化，未水化的水泥在混凝土中其實起到了微集料的作用。而用礦物細摻料來代替這部分水泥，不僅不會影響強度，而且還會使混凝土的密實度增加、水化熱降低，提高混凝土的耐久性降低混凝土造價。

2、原材料的選擇原則及拌和工藝

2.1 原材料

2.1.1 水泥

應選用質量穩定與外加劑相容性好的水泥。除要求溫升很低的大體積自密實混凝土需要選用中熱或低熱水泥外，硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和礦渣硅酸鹽水泥都可選用。

2.1.2 細骨料

細骨料應選擇級配良好和有害物質含量少的中砂，并且最好為河砂，并嚴格控制砂中粉細顆粒的含量和含泥量

2.1.3 粗骨料

粗骨料最大粒徑的選擇應重點考慮鋼筋凈距，通過試驗來確定，一般小于20mm,針片狀顆粒含量較少為宜，并盡可能選用連續級配的骨料。

2.1.4 外加劑

自密實混凝土應具備的高流動性、高抗離析性、良好間隙通過性和填充性，這四個方面都需要依靠摻入不同的外加劑來實現。因此，對外加劑的主要要求為：(1)與水泥的相容性好；(2)減水率大；(3)緩凝、保塑；(4)增稠。

合理選用緩凝劑，可以有效的控制混凝土拌合物的坍落度損失，但應控制好摻量。如果摻量過多，不僅會造成新拌混凝土的泌水，而且還會降低混凝土的早期強度。增粘劑可提高混凝土拌合物抗離析和保水性能。增粘劑能夠解決高流動度、高擴展度的新拌混凝土高流動性、抗離析性和保水性的矛盾，使自密實混凝土拌合物的高流動性、穩定性、填充性相統一。

2.2 自密實混凝土拌和方法

先水泥、粉煤灰拌和，然后加入砂子干拌均勻，再加入碎石干拌均勻，最后加入水拌和均勻。外加劑加入分兩種情況：對于粉劑，凡是不溶于水的，采用先摻法，即和水放在一起即可。

2.3 養護

進行標準養護，溫度保持在20±2℃范圍內，相對濕度保持在98%以上，試件放在標準養護室的支架上，彼此之間間隔10～20mm，并應避免用水直接沖淋試塊。試件從養護地點取出后應及時進行試驗，以免試件的溫度和濕度發生明顯變化，影響強度測定結果。

3、自密實混凝土的配合比設計

3.1 自密實混凝土工作性的評定

自密實混凝土拌和物工作性的評定采用坍落度筒法。一般，坍落度值應為255-270(mm)；擴展度為550-700(mm)；中邊差不大于20（mm）。經過初步配合比設計、試配調整，得到自密實工作性良好的混凝土拌和物，并測其在0、30、60、90min的坍落度、擴展度、中邊差。經時損失，要求達到的指標：坍落度≥220mm，擴展度≥550mm，中邊差≤20mm。坍落度筒法是將混凝土拌合物不經插搗一次裝入坍落度筒，提起坍落度筒觀察拌合物的流動情況，測定坍落度、擴展度以及中邊差。

3.2 配合比設計

3.2.1 高效減水劑

通過初步試驗，對萘系高效減水劑采用1.0%、1.1%、1.2%、1.3%、1.4%和1.5%摻量，均以膠凝材料質量為標準。測定了對C20自密實混凝土拌合物工作性（包括坍落度、擴展度和中邊差）的影響，隨著聚羧酸高效減水劑摻量的不斷增加，自密實混凝土的坍落度和擴展度在增加，中邊差在減少，坍落度和擴展度損失在減少。說明隨著聚羧酸摻量的提高，自密實混凝土的流動性不斷增加。當聚羧酸摻量為1.0%時，坍落度經時損失比較大，擴展度經時損失比較大，中邊差比較大；當聚羧酸摻量為1.2%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較大，中邊差比較大；當聚羧酸摻量為1.3%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較小，中邊差比較大；當聚羧酸摻量為1.4%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較大，中邊差比較大；當聚羧酸摻量為1.5%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較小，中邊差比較小。

3.2.2 緩凝劑

考慮摻入緩凝劑來減少坍落度和擴展度的損失。我們采用的緩凝劑有葡萄糖酸鈉、三聚磷酸鈉。采取雙摻且摻量均為0.03%時，效果較好。

3.2.3 增稠劑

增稠劑能夠起到增加稠度的效果，解決高流動度、高擴展度的新拌混凝土高流動性、抗離析性和保水性的矛盾：葡萄糖酸鈉摻量0.05%，ZC摻量為0.05%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較小，中邊差比較大；聚羧酸摻量為1.4%，葡萄糖酸鈉摻量0.05%，ZC摻量為0.06%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較小，中邊差比較大；聚羧酸摻量為1.5%，ZC摻量為0.05%時，坍落度經時損失比較小，擴展度經時損失比較小，中邊差比較大。

4、結語

綜上，自密實混凝土的配合比設計應綜合考慮工作性要求，在原材料選擇和外加劑選用及摻量確定等方面進行系統的試驗后，才能確定最終的配合比。