超流態(tài)混凝土性能和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究

葉 滔 徐 行 王小軍

(1.中鐵七局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧 沈陽 110000； 2.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110819)

超流態(tài)混凝土性能和抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)研究

葉 滔1徐 行2王小軍1

(1.中鐵七局集團(tuán)第二工程有限公司，遼寧 沈陽 110000； 2.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院，遼寧 沈陽 110819)

進(jìn)行了7組室內(nèi)試驗(yàn)，研究材料選擇、礦物摻合料、化學(xué)外加劑等因素對超流態(tài)混凝土的性能和抗壓強(qiáng)度的影響，得出膠凝材料用量應(yīng)不小于510 kg/m3；適量摻加粉煤灰和磨細(xì)礦渣，不僅可以大大提高混凝土的密度，顯著改善混凝土的工作性能及抗裂性；采用BFJ-1型高效減水劑摻量為總量的0.8%～1.5%為宜。研究結(jié)果能夠指導(dǎo)施工，為超流態(tài)混凝土的推廣提供依據(jù)。

超流態(tài)混凝土，配合比，抗壓強(qiáng)度，試驗(yàn)研究

混凝土普遍應(yīng)用于現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)，是當(dāng)今世界用量最大、用途最廣的建筑材料[1]。隨著工程復(fù)雜程度的不斷深入，對混凝土材料有了更輕質(zhì)、更高強(qiáng)、更耐久的要求。超流態(tài)混凝土在這一背景下應(yīng)運(yùn)而生，它是指坍落度能夠達(dá)到20 cm以上，僅依靠自重就能自密實(shí)，同時保證硬化后的混凝土結(jié)構(gòu)滿足高穩(wěn)定性要求的混凝土[2，3]。超流態(tài)混凝土即具有較高的工作性能，不僅能夠縮短工期，而且在施工過程中噪聲小，進(jìn)而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益[4]。

本文結(jié)合沈陽地鐵9號線4標(biāo)地鐵基坑圍護(hù)樁工程，對超流態(tài)混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)及物理力學(xué)試驗(yàn)研究，在此基礎(chǔ)上，探索礦物摻合料、化學(xué)外加劑對其性能的影響，為超流態(tài)混凝土的推廣提供理論基礎(chǔ)。

1 超流態(tài)混凝土配合比設(shè)計(jì)

超流態(tài)混凝土通過各組分材料的配比，使粗細(xì)骨料能懸浮于水泥漿體中不離析、不泌水，形成均勻的混凝土塊體，無需振搗即可達(dá)到自密實(shí)。因此，超流態(tài)混凝土工作性能需要滿足流動性、材料抗分離性以及填充性這三方面的要求。為了研究超流態(tài)混凝土的凝結(jié)時間和抗壓強(qiáng)度，設(shè)計(jì)7組對比試驗(yàn)，具體參數(shù)見表1。

表1 超流態(tài)混凝土配合比設(shè)計(jì)

2 試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1超流態(tài)混凝土性能試驗(yàn)

針對上述7組試樣進(jìn)行混凝土的流動性、填充性、抗分離性、初凝強(qiáng)度等一系列性能試驗(yàn)，由此選擇超流態(tài)混凝土的最佳配合比。

根據(jù)表2的性能試驗(yàn)結(jié)果可知，第3組試樣中只有水泥作為膠凝材料，其余4組摻加了磨細(xì)礦渣和粉煤灰，其填充密度高于其他各組。膠凝材料以其固有的潤滑作用、火山灰作用和微集料作用，使得混凝土的抗裂性能大大提高，此外顯著提高混凝土的工作性能和強(qiáng)度。4組～7組試樣的強(qiáng)度和工作性能均滿足工程應(yīng)用要求。其他各項(xiàng)性能指標(biāo)：填充密度均大于90%，漏斗下流9 s左右，90 min坍落度大于30 mm,90 min填充密度大于90%，7組試樣均滿足工程實(shí)踐要求。

表2 超流態(tài)混凝土性能試驗(yàn)結(jié)果

2.2超流態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

根據(jù)表3的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果可知：4組試樣比3組試樣的早期強(qiáng)度低而后期強(qiáng)度高，這是因?yàn)閾郊恿朔勖夯抑螅湓缙诘膹?qiáng)度發(fā)展緩慢，隨著水化齡期增長，粉煤灰會產(chǎn)生二次水化反應(yīng)，最終強(qiáng)度高于素混凝土。

表3 超流態(tài)混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)語

1)膠凝材料總量：從本試驗(yàn)的結(jié)果分析，為保證混凝土的和易性和抗分離性，膠凝材料用量應(yīng)不小于510 kg/m3。

2)配制超流態(tài)混凝土?xí)r適量摻加粉煤灰和磨細(xì)礦渣，不僅可以大大提高混凝土的填充密度，顯著改善混凝土的工作性能及抗裂性。但粉煤灰會隨著水化齡期增長而發(fā)生二次水化反應(yīng)，可增加后期強(qiáng)度，從而影響早期強(qiáng)度，因此粉煤灰的摻加適量為宜。

3)減水劑用量：BFJ-1型減水劑可保證混凝土良好的流淌性，降低坍落度損失，減水率高達(dá)30%以上。采用BFJ-1型高效減水劑摻量為0.8%～1.5%。

[1] 王東陽，陳淑賢.流態(tài)混凝土高效減水劑CAN與水泥適應(yīng)性[J].長安大學(xué)學(xué)報(bào)，2005，25(3):26-29.

[2] 李家正，嚴(yán)建軍，楊華全.塑性混凝土在三峽工程中的應(yīng)用研究[J].水力發(fā)電學(xué)報(bào)，2009，28(1):159-164.

[3] 孫曉虎，張曉光，孫 靜.高強(qiáng)流態(tài)混凝土配合比設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)[J].混凝土，2006，202(8):70-73.

[4] 王雪芳，鄭建嵐，李 勇.粉煤灰對高流態(tài)混凝土抗裂性能的影響[J].福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2005，33(sup):156-161.

Teststudyonpropertiesandcompressivestrengthofsuperflowconcrete

YeTao1XuHang2WangXiaojun1

(1.TheSecondEngineeringCo.,Ltd.ofChinaRailwaySeventhGroup，Shenyang110000，China; 2.CollegeofResourcesandCivilEngineering,NortheasternUniversity,Shenyang110819,China)

Based on seven group tests, the impact of selection of materials, mineral admixture and chemical admixture on the properties and compressive strength of super flow concrete. The results obtain that gel material content is no more than 510 kg/m3, fly ash and slag are moderately added to the concrete, it can significantly improve density, working properties and crack resistance of concrete, the content of superplasticizer accounts for 0.8%～1.5% of the total. It can guides construction and provide a strong proof for promotion of super flow concrete.

super flow concrete, mixture ratio, compressive strength, test study

1009-6825(2017)28-0114-02

2017-07-25

葉 滔(1981- )，男，工程師

TU528.53

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