機制砂自密實混凝土配制與質量控制

任波

臺州市誠科土木工程檢測有限公司 浙江臺州 317000

為了施工方案的簡單明了，工程建設中經常將自密實混凝土稱為SCC，這個概念是在上世紀80 年代由日本東京的大學教授根據工程需求所提出的，傳統工業的施工時比較依賴人工作業，人工混凝土振搗通常會存在振搗不均勻的情況，混凝土質量會受到嚴重影響，而教授所提出的SCC 能夠大大降低人工作業難度，提高施工速度，減少資源浪費，不僅能夠帶來好的經濟利益，還能實現綠色環保發展。

1 具體案例

隨著我國經濟的發展，城市化進程不斷加快，高速公路、橋梁、道路、民用建筑、交通、軌道設施等等基礎建設都不可避免的用到了SCC 材料，以臺州地區為例，臺州多山區，河砂資源匱乏，但是機制砂資源十分豐富，河砂和機制砂有明顯的區別，機制砂顆粒級配不良，具體特征表現為中間少，兩頭大，表面棱角過多，石粉含量過高，一般是不建議直接用于工程建設的，但是臺州正處于高速發展時期，施工材料非常緊缺，所以為了確保建設材料的充足，試驗人員采取了當地的原材料，通過生產技術制備了SCC，大大降低了工程成本和環境負擔，為了確保制砂成功，試驗人員進行了多次實驗，具體實驗如下。

2 試驗原材料與方法

2.1 原材料

首先選用了臺州地區的水泥，并進行材料試驗。試驗所用的粉煤灰具體化學成分可以參照表1，試驗室選用了減水率為27%，固含量為14%的臨海頂天緩凝型聚羧酸高性能減水劑。為了確保試驗質量和制砂成果，選用機制砂石提出了三點要求，首先要求堅硬，清潔，級配好。其次，MB 值應該小于0.5。最后，機制砂石粉含量還要保持最佳，一般要求保持在6%-15%之間。符合這些條件的一共有四種，臺州地區所生產的機制砂。

表1 膠凝材料的基本化學組成

1.2 試驗方法

浙江出臺了相應的機制砂SCC 工作性能參照表，抗壓強度也有具體參照方式，具體的臺州地區機制砂物理性能指標如表2 所示。

表2 機制砂基本物理性能

2 結果與分析

2.1 機制砂基本性能分析

參照圖標可以得知，只有永青機制砂符合級配標準，其余幾種機制砂含泥量過大，不能用于工程建設。

2.2 機制砂SCC 配合比設計方法

（1）根據理論知識和試驗結果統計，假定百分比后確定碎石含量和水泥砂漿的含量。

（2）為了確定砂漿的具體用量，可以先假定SCC 組分鐘的砂漿砂體體積含量為0.42-0.45 之間。

（3）鮑羅米公式可以用來計算凝膠材料的總量和用水量。

（4）通過具體的強度實驗，可以得出具體的水泥和礦物摻合比例。

（5）最終的配合比設計參數需要通過具體的優化試驗進行確定。

2.3 C30 機制砂SCC 設計配制

外加劑的復配，凝膠材料的用量，礦物摻和料的用量等等參數的優化都是提高機制砂SCC 配置技術的基礎工作。下圖1 為新拌漿體流動狀態。

圖1 新拌漿體流動狀態

水灰比含量是否合理與最終制砂效果有直接關聯，具體的配合比效果可以參照圖a 和圖b，水灰比越大，各組的擴展度就越大，W/C 結果不同，具體的配比效果也有很大區別，根據試驗結果發現，W/C=0.42 是最合適的配比，此時無論是坍落度還是擴展度都能達到較好狀態。

3 結語

機制砂作為SCC 的配制材料，需要嚴格把控設計過程中的機制砂MB 值，石粉含量等等，細度模數也要求控制在2.3-3.2 之間，其余具體參數均可以參照上文。不同工程對SCC 的質量要求和性能要求也不一樣，具體配置過程需要根據不同工程的具體特點，從原材料出發進行SCC 的質量控制。