論高流態砼主要性能及配制與應用技術要點

沈玉江

【摘 要】所謂高流態砼，就是砼拌合物的流動性大，且粘聚性好、保水性高的砼。由于近代建筑結構構件的斷面形狀復雜、尺寸狹小、配筋又密，再加上施工企業為提高生產效率，大多采用預拌砼和泵送施工等新工藝，高流態砼的應用就被迅速推廣開來。

【關鍵詞】高流態砼；流動性；粘聚性；外加劑和摻合料

隨著社會經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高，無論在大城市，還是在中小城鎮，多層、小高層和高層住宅建筑如雨后春筍般拔地而起。為適應快速發展的建筑業對砼的需要，各地預拌砼生產企業和泵送砼等新工藝也蓬勃興起，這就要求新拌制的砼必須具有較大流動性和可塑性；而砼的流動性和可塑性直接關系到砼施工的難易和澆筑質量，以及建筑能耗的高低和施工作業時是否擾民等問題。因此，有效地加大砼流動性、改善其工作性，以便采用新工藝、新技術，高效、優質地進行砼工程施工，便成為近代砼技術的發展趨勢。

1 高流態砼的定義

所謂高流態砼，是指砼拌合物的流動性大，且粘聚性好、保水性高的砼。由于近代建筑結構件的斷面不僅形狀復雜，而且尺寸狹小、配筋又密，加上面積大、層高和建筑總高大，再加上施工企業為加快建設速度和提高生產效率，大多采用預拌砼和泵送砼等新工藝，高流態砼的性能研究和配制、應用技術被提到議事日程上來，要求建筑業科技人員盡快予以妥善解決，并迅速加以推廣應用。

早期的砼，因施工工藝落后，大多靠多加水將砼拌合物變稀使用，致使硬化后砼強度降低很多。后來有了水灰比理論，人們懂得只有保持水灰比不變，同時增加水和水泥用量，才能使砼強度不下降而獲得較大流動性，但這樣做的結果，不僅使砼成本提高，還會因過剩的水泥漿帶來諸多不利影響，比如：增加砼體積收縮值，使砼易發生裂縫，降低砼強度值等。因此上述兩種加大流動性的方法均為近代砼施工技術所禁忌的，不可取。那么，能否以較小水灰比，不增加水泥漿用量的方法得到高流態砼，就成為近代砼技術中必須解決的難題之一。近年來，隨著流化劑、高效減水劑和各種復合型外加劑的研制成功，加入砼拌合物后，使其獲得高流動性，于是，流化砼、自流平砼、免振自密實砼等不同稱謂的高流態砼很快被廣泛用于建筑工程及其它砼工程中。

2 高流態砼的主要性能

高流態砼是以保證砼硬化后的力學性能滿足工程設計要求為前提，按工程使用條件的需要，使砼拌合物獲得所需流化性；由于設計要求和使用條件的不同，對高流態砼的要求是各異的，但它的主要性能有以下幾方面。

2.1 有較好的流動性

砼拌合物的流動性大、充盈模板能力好，一般只需輕微振搗，必要時能實現靠自重的作用自流平；高流態砼的塌落度一般在100～200mm之間，《普通砼配合比設計規程》（JGJ55-2000）中把塌落度為100～150mm的砼定義為流動性砼，塌落度大于或等于160mm的砼定義為大流動性砼，這與現行的《砼質量控制標準》（GB50164）對砼拌合物稠度分級的規定是一致的。

2.2 流動性的保持能力好

由于高效減水劑的作用、水泥用量大、水化作用快等因素，流動性容易隨時間推移而降低，表現為塌落度的損失加大。但據目前治理塌落度損失的科研成果看，如果控制措施恰當，2小時后塌落度降低率可控制在10%～20%之間，甚至可控制在5%～0%之間。

2.3 砼拌合物的穩定性好

砼在攪拌、運輸、澆筑和振搗階段，因組成材料的粒徑、粒型、密度等不同，存在有自然分離的趨勢，高流態砼極易發生這種不穩定的傾向，具體表現為離析和泌水現象的發生。為此，要求高流態砼拌合物抵抗骨料分離的能力要強些，無明顯泌水和分層現象，施工中可通過測試壓力泌水量作為控制指標。

2.4 不改變凝結硬化性能

砼的凝結時間及其強度的增長等理化性能，應滿足不同施工作業環境和設計對結構的要求。

2.5 不降低硬化后的力學性能

在砼澆搗、養護、凝固后，其強度等級及耐久性等力學性能，必須達到設計要求的標準，特別要防止因高流態而導致加劇干縮和開裂現象。

3 高流態砼配制與應用技術要點

由于新拌制的砼的流動性和可塑性直接影響著砼施工的難易和澆筑質量優劣，因此，在配制和應用高流態砼時必須對原材料和砼澆筑施工時的施工操作工藝提出比對普通砼更為嚴格的要求?，F分別論述如下。

3.1 配制高流態砼對原材料的要求

（1）水泥：應選用泌水量低的水泥品種，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和火山灰水泥；水泥中的鋁酸三鈣含量應低些。（2）骨料：應使用連續級配的粗骨料，其粒型應潤滑，如河卵石，最大粒徑應根據構件斷面最小尺寸和構件中鋼筋最小間距來確定，特別是骨料中應含有足夠的0.3mm以下的顆粒，且應隨其最大粒徑的減小而適當增多。（3）外加劑：選擇適宜的優質外加劑是配制高流態砼的關鍵。一般應選用高分散性、流動性損失小的高效減水劑，必要時可采用由減水劑、緩凝劑和引氣劑復合而成的外加劑，可獲得較理想的高流態砼拌合物。（4）礦物摻合料：與化學外加劑配合摻加的礦物摻合料，是確保高流態砼性能的有效措施；礦物摻合料的細度、顆粒狀態以及其火山灰效應等，能顯著改善砼拌合物的流態特性；選擇品種優越的礦物摻合料可起到增塑、減水、降低拌合物在凝固前泌水和離析的作用。

3.2 高流態砼配合比設計要點

高流態砼的配合比設計是高流態砼能否成功配制的關鍵，其重中之重是把握住外加劑的流化改性作用，因此，應著眼于掌握好配合比中用水量、水泥漿的含量和稠度對砼流變性能的影響程度，以及粗骨料的總表面積大小等，為此，可按未被流化前先行初步設計，作為“基準配合比”，再通過幾次試配進行調整，比選后最終予以確定?！盎鶞逝浜媳取痹O計時，若為≤C60普通砼，可按《普通砼配合比設計規程》進行；若為高強和高性能砼時，目前尚無規程可循，可借鑒已有的成熟經驗，綜合考慮相關影響因素后再優化其各項性能。隨后，根據所用外加劑的減水效果和礦物摻合料的用量，對“基準配合比”修正，即保持原水灰比或水膠比不變，修正用水量和水泥用量；再根據骨料的顆粒狀況、礦物摻合料的品種和用量，適當調整砂率，最后確定所需高流態砼配合比。為獲得最佳配合比，可設計幾個不同的高流態砼配合比，通過試拌及性能檢測，以便平行試驗后經嚴格比選選定最佳配合比。性能檢測的項目，除常規項目外，應測泌水量、含氣量、塌落度損失、凝結時間和體積收縮值等。

3.3 高流態砼應用技術要點

高流態砼具有流動性大、澆筑速度快的特點，施工中除按一般砼施工操作要點作業外，還應特別注意以下幾點：（1）不能用于水平面傾斜角度大于30°的斜坡上澆筑；遇到較長的向下垂直管道輸送澆筑時，必須采取專門的截流和排氣措施。（2）由于該砼澆筑速度快，在入模后能很快產生對模板的側壓力，因此，在設計和制作模板時應針對結構構件的具體情況，采取必要的加固措施，防止其脹模。（3）要密切觀察砼拌合物有否發生泌水、離析和含氣量增加等現象，尤其是當氣溫較高時的流動性損失狀況，一旦發現此類現象，應及時采取措施處理之。（4）要注意布料環節，防止泵車布料超厚或集中于一處，以及出現布料不到位現象等。（5）澆筑后的砼頂面要及時派專人輥壓、抹平，并加強覆膜保濕養護。

[責任編輯：鄧麗麗]