摘 要在商品混凝土大面積的今天,會有一些特殊要求的混凝土,如高強(qiáng)高性能混凝土、大體積混凝土、泵送混凝土等,只要在普通混凝土里原材料、外加劑及摻合料等采取適當(dāng)?shù)拇胧峭耆梢詽M足要求的,對建筑施工質(zhì)量及施工效率具有相當(dāng)?shù)膶嵱脙r值和經(jīng)濟(jì)意義。
關(guān)鍵詞 商品混凝土 高強(qiáng)高性能混凝土泵送混凝土 大體積混凝土
1前言
近10年來混凝土材料的研究向高性能混凝土(即HPC)方向發(fā)展,不僅注重其高強(qiáng)度,同時要求良好的施工性和耐久性等,在現(xiàn)在混凝土施工中,要求制備不同要求和用途的混凝土,如高強(qiáng)高性能混凝土、大體積混凝土、泵送混凝土等。采取調(diào)整商品混凝土的材料組成及種類,可以滿足不同使用要求的混凝土。
2特殊用途混凝土的種類及質(zhì)量要求
2.1高強(qiáng)混凝土
高強(qiáng)混凝土指強(qiáng)度等級C60及其以上的混凝土,為滿足強(qiáng)度要求,配制時應(yīng)采取以下措施。具體詳見表1
表1 高強(qiáng)混凝土的質(zhì)量要求
⑴選用質(zhì)量穩(wěn)定、強(qiáng)度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,以確保早期強(qiáng)度。
⑵控制砂、石的含泥量及泥塊含量,因為含泥會影響砂、石與水泥石的膠結(jié)能力,泥塊會在混凝土骨架形成薄弱部分,不利于強(qiáng)度,所以砂的含泥量應(yīng)小于2.0%,泥塊含量應(yīng)小于0.2%,石的含泥量應(yīng)小于0.5%,泥塊含量應(yīng)小于0.2%,控制石子的針片狀含量,因為針片狀會增加空隙率,受力時易折斷,降低密實度,不利于強(qiáng)度,針片狀顆粒含量不應(yīng)大于5%。
⑶選用級配良好的石子及細(xì)度模數(shù)合適的中砂,可充分發(fā)揮水泥的強(qiáng)度,減少空隙率,加強(qiáng)骨架作用,增加混凝土密實度,有利于強(qiáng)度,故石子應(yīng)不大于25mm,砂的細(xì)度模數(shù)數(shù)應(yīng)大于2.6
⑷摻加高效減水劑或緩凝高效減水劑,減少用水量以增加密實度,保證強(qiáng)度。
⑸摻加礦物摻料,可降低水化熱,減少內(nèi)外溫差導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)裂縫,并使混凝土后期強(qiáng)度穩(wěn)定增長,有利于保證強(qiáng)度,應(yīng)摻加活性良好的I級粉煤灰、S95級以上的粒化高爐礦渣粉、硅灰及F95級以上,由不少于兩種礦物原粉,經(jīng)粉磨復(fù)合或混合磨細(xì)而成的復(fù)合摻合料。
2.2高性能混凝土及自密實混凝土
2.2.1高性能混凝土是指材料制備采用高效減水劑和優(yōu)質(zhì)超細(xì)礦物摻和料,同時具有良好的工作性和優(yōu)異的力學(xué)性能及耐久性的混凝土,為了保證高性能混凝土的體積穩(wěn)定性,在配制時,常加入一些膨脹劑以補(bǔ)償其收縮,就形成了高性能膨脹混凝土。自密實混凝土是指混凝土在自重的作用下,不采取任何密實成型措施,能充滿整個模腔而不留下任何空隙的勻質(zhì)的混凝土。
2.2.2為滿足高性能混凝土系列的工作性、力學(xué)性能及耐久性,配制混凝土?xí)r對原材料有如下要求。詳見表2
表2 高性能混凝土的質(zhì)量要求
⑴原材料滿足配制泵送混凝土的要求。
⑵粗骨料粒徑以20mm為宜。
⑶采用超細(xì)水泥(比表面積達(dá)1000m2/kg以上的水泥)和礦物摻合料,如硅灰、粉煤灰、磨細(xì)礦渣,可以充分利用水泥及摻合料的活性強(qiáng)度,可使水化均勻,減少因內(nèi)外溫差過大產(chǎn)生的裂縫,填充內(nèi)部結(jié)構(gòu)空隙,增加密實度,有利于耐久性。
⑷摻加高效減水劑(又稱超塑劑),能滿足高性能混凝土、自密實混凝土施工中對流動性、充填性、抗離析性及保塑性的要求,應(yīng)考慮減水劑與水泥的適應(yīng)性,同時滿足自密實混凝土對擴(kuò)散度(體現(xiàn)流動性好壞)的要求,如因運輸時間長造成商品混凝土保塑性不好,可在現(xiàn)場二次摻加高效減水劑以調(diào)整入模前的流動性以保證其工作性能。
⑸加膨脹劑CSA、UEA或復(fù)合膨脹劑CEA,用以補(bǔ)償水化過程中的混凝土收縮,混凝上強(qiáng)度越高,收縮越大,以減少收縮裂縫,來保證混凝土耐久性,注意控制摻加不得超量,否則會造成混凝土破壞性開裂。
2.3抗凍、抗?jié)B混凝土
混凝土的抗凍性能及抗?jié)B性能是混凝土兩項重要的性能指標(biāo),它們的好壞將直接影響混凝土的長期耐久性能。
2.3.1抗凍混凝土指抗凍等級等于或大于F50級(凍融循環(huán)50次,相當(dāng)于建筑物在自然狀態(tài)下50年的使用壽命)的混凝土。抗?jié)B混凝土指抗?jié)B等級等于或大于P6級(在水壓力不大于0.6MPa時,建筑物結(jié)構(gòu)不會被水滲漏)的混凝土。
2.3.2抗凍性、抗?jié)B性是混凝土耐久性的具體表現(xiàn),其好壞和混凝土密實度、孔隙率、孔隙構(gòu)造密切相關(guān),故滿足混凝土抗凍抗?jié)B要求以提高密實度、減小孔隙率及在混凝土硬化過程中自由水揮發(fā)而成的貫通孔隙為主,
2.4泵送混凝土、清水混凝土
2.4.1清水混凝土是指結(jié)構(gòu)混凝土硬化后不再對其表面進(jìn)行任何裝飾,以混凝土本色直接作為建筑物的外飾面,市政工程多用普通清水混凝土,其原材要求除滿足泵送要求外,還需要使用同批水泥及砂石,以保證外表面美觀,色差小,摻加礦物摻合料、外加劑以盡量減少泌水率,可減少施工及結(jié)構(gòu)硬化成型中形成的表面孔洞。
2.4.2泵送混凝土指拌合物坍落度大于100mm,可用于泵送施工的混凝土。混凝土在施工中采用泵送工藝,可大大提高工作效率,縮短工期,為保證可泵性,即拌合物有良好的流動性。
2.5大體積混凝土
大體積混凝土指工程中混凝土結(jié)構(gòu)物實體尺寸等于或大于1米,或預(yù)計會因水泥水化熱引起混凝土內(nèi)外溫差過大而導(dǎo)致裂縫的混凝土。
2.5.1 混凝土有兩個固有的材料特征,其一是在水化硬化過程中強(qiáng)度增長時伴隨著體積變形—收縮;其二是混凝土材料的拉壓強(qiáng)度比低,當(dāng)收縮引起的混凝土內(nèi)部的拉應(yīng)力超過其抗拉強(qiáng)度即發(fā)生混凝土開裂。在大體積混凝土硬化初期的內(nèi)部溫度較外部高,有時達(dá)50℃—70℃,這將使內(nèi)部混凝土的體積產(chǎn)生較大膨脹,其外部體積卻隨氣溫降低而收縮,內(nèi)部膨脹和外部收縮相互制約,產(chǎn)生很大拉應(yīng)力,嚴(yán)重時便開裂。
2.5.2由于大體積混凝土具有上述特性,因此在配制大體積混凝土?xí)r,應(yīng)采取有效措施預(yù)防溫度裂縫的產(chǎn)生。
3結(jié)論
混凝土材料誕生至今已有100余年的發(fā)展歷史,由于其良好的可塑性,耐久性和經(jīng)濟(jì)性而被廣泛采用,成為目前世界上最大宗的人造材料。鑒于工程中不斷增長的技術(shù)、施工要求及滿足混凝土耐久性需要,對上述有特殊要求的混凝土,在商品混凝土里原材料、外加劑及摻合料等采取適當(dāng)?shù)拇胧┛梢赃_(dá)到最有效的效果,同時在使用性能和應(yīng)用范圍內(nèi)提高了商品混凝土的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效果。\