免振自密实混凝土

三、免振自密实混凝土配合比设计依据 免振自密实混凝土的合理工艺参数选择主要是 保证满足混凝土的耐久性和强度的要求， 保证满足混凝土的耐久性和强度的要求，因采用 不同的矿物掺和料和化学外加剂， 不同的矿物掺和料和化学外加剂，其组分较普通 混凝土多，配合比设计也比普通混凝土复杂。 混凝土多，配合比设计也比普通混凝土复杂。目 前国际上提出的免振自密实混凝土的配合比设计 方法很多，比较典型和应用较多的方法有以下3种 方法很多，比较典型和应用较多的方法有以下 种：
免振自密实混凝土施工中主要要注意控制以下两方面问题： 免振自密实混凝土施工中主要要注意控制以下两方面问题： （1）混凝土流动性损失问题控制。 混凝土流动性损失问题主 ）混凝土流动性损失问题控制。 要是由高效减水剂与水泥之间的相容性不好造成的。 要是由高效减水剂与水泥之间的相容性不好造成的。由于水泥 颗粒表面对减水剂有吸附作用，当水泥浆体中残余减水剂浓度 颗粒表面对减水剂有吸附作用， 降低至不足以起到分散作用时，随着水泥水化， 降低至不足以起到分散作用时，随着水泥水化，水泥浆体的流 动性损失很快。 动性损失很快。解决的办法是保持减水剂在混凝土的水泥浆体 中具有一定的残余浓度，包括物理和化学两种途径。 中具有一定的残余浓度，包括物理和化学两种途径。物理途径 包括减水剂的后掺法、多次添加法、矿物载体缓慢释放方法等， 包括减水剂的后掺法、多次添加法、矿物载体缓慢释放方法等， 但在工程应用过程中不太方便，影响混凝土的质量； 但在工程应用过程中不太方便，影响混凝土的质量；化学途径 较多，复合缓凝剂在一定程度上可以减缓混凝土流动性损失， 较多，复合缓凝剂在一定程度上可以减缓混凝土流动性损失， 防止混凝土凝结过快，但也可能造成混凝土过度缓凝， 防止混凝土凝结过快，但也可能造成混凝土过度缓凝，影响水 泥水化等问题。 泥水化等问题。当前工程上一般通过复合或合成的高性能减水 可以较好地控制混凝土坍落度损失， 剂，可以较好地控制混凝土坍落度损失，对混凝土硬化影响较 小。 （2）混凝土早期裂缝问题。 免振自密实混凝土早期收缩较大， ）混凝土早期裂缝问题。 免振自密实混凝土早期收缩较大， 易造成混凝土的早期开裂，使渗透性降低， 易造成混凝土的早期开裂，使渗透性降低，严重危害混凝土的 耐久性。目前， 耐久性。目前，有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂纹产 生的主要途径包括：降低混凝土的单方用水量； 生的主要途径包括：降低混凝土的单方用水量；增加矿物超细 粉用量，减小水泥胶凝材料用量，在混凝土中引入微小气孔， 粉用量，减小水泥胶凝材料用量，在混凝土中引入微小气孔， 减小混凝土总收缩值；在混凝土中掺人适量比例的UEA膨胀剂 减小混凝土总收缩值；在混凝土中掺人适量比例的 膨胀剂 或纤维，避免连通毛细孔的形成；加强混凝土的早期湿养护等。 或纤维，避免连通毛细孔的形成；加强混凝土的早期湿养护等。
2、超细矿物掺和料的作用和选择 、 在混凝土中加入矿物超细粉， 在混凝土中加入矿物超细粉，有助于改善水 泥和高效减水剂之间的相容性。 泥和高效减水剂之间的相容性。超细粉部分 替代水泥熟料或水泥本身， 替代水泥熟料或水泥本身，既可改善混凝土 的流动性，又能提高其强度与耐久性， 的流动性，又能提高其强度与耐久性，成为 高性能混凝土中不可缺少的组成。 高性能混凝土中不可缺少的组成。
（3）超细矿粉掺合料的用量 ） 超细矿粉掺合料一般按水泥重量计， 超细矿粉掺合料一般按水泥重量计，硅粉约 为5%～7%，天然沸石超细粉 ～7%，粉 ～ ，天然沸石超细粉5%～ ， 煤灰则需超量掺入， 煤灰则需超量掺入，在单位用水量不变的条 件下，要使28天的免振自密实混凝土强度与 件下，要使 天的免振自密实混凝土强度与 普通混凝土相同，要用1.2～1.4Kg的粉煤灰 普通混凝土相同，要用 ～ 的粉煤灰 取代1Kg的水泥。适宜的取代量可达到 的水泥。 取代 的水泥 适宜的取代量可达到25% 左右，不超过30％。据此， ％。据此 左右，不超过 ％。据此，可算出水泥的用 一般水泥用量不宜大于500Kg/m3，胶凝 量，一般水泥用量不宜大于 ， 材料总量不宜大于600Kg/m3。 材料总量不宜大于 。
（1）美国混凝土协会（ACI）推荐方法：此设计适 ）美国混凝土协会（ ）推荐方法： 应于抗压强度在40～ 之间的混凝土。 应于抗压强度在 ～80MPa之间的混凝土。它采用 之间的混凝土 一系列不同的胶凝材料比例和用量来进行试配， 一系列不同的胶凝材料比例和用量来进行试配，最 后得到最佳的混凝土配合比 。 （2）法国国家路桥实验室推荐方法：它通过在模 ）法国国家路桥实验室推荐方法： 型材料上大量试验的结论，编制了计算机软件， 型材料上大量试验的结论，编制了计算机软件，称 为BETONLAB，可较好地预测给定要求下的最佳、 ，可较好地预测给定要求下的最佳、 最经济的混凝土配合比。 最经济的混凝土配合比。 （3）加拿大混凝土协会推荐方法：它在现有高强 ）加拿大混凝土协会推荐方法： 混凝土实践的基础上加以总结， 混凝土实践的基础上加以总结，对混凝土配合比设 计的主要参数给定一些假定， 计的主要参数给定一些假定，进而设计混凝土的配 合比。 合比。
二、混凝土达到免振自密实的技术途径 目前， 目前，免振捣自密实高性能混凝土是通过掺 入高性能减水剂和超细矿物掺和料来实现高性 能混凝土。另外， 能混凝土。另外，与高性能混凝土相应配套的 工艺，包括混凝土的生产、输送、浇筑、 工艺，包括混凝土的生产、输送、浇筑、养护 等各工序应合理优化， 等各工序应合理优化，可以减少混凝土质量波 减少初始缺陷，使新拌混凝土更均匀密实， 动，减少初始缺陷，使新拌混凝土更均匀密实， 硬化混凝土的骨料相与凝胶相粘结更加牢固， 硬化混凝土的骨料相与凝胶相粘结更加牢固， 从而使混凝土的各项性能指标提高， 从而使混凝土的各项性能指标提高，最终实现 混凝土的高性能化。其技术途径见图7-35。 混凝土的高性能化。其技术途径见图 。
（3）加拿大混凝土协会推荐方法：它在现有 ）加拿大混凝土协会推荐方法： 高强混凝土实践的基础上加以总结， 高强混凝土实践的基础上加以总结，对混凝土 配合比设计的主要参数给定来自百度文库些假定， 配合比设计的主要参数给定一些假定，进而设 计混凝土的配合比。 计混凝土的配合比。 我国还没有统一的免振自密实混凝土配合比 的设计方法。 的设计方法。国内科研部门和施工企业大多采 用的是：在普通混凝土设计方法的基础上， 用的是：在普通混凝土设计方法的基础上，主 要参数假设给定，通过不同配比方案试验选定。 要参数假设给定，通过不同配比方案试验选定。 主要有以下两种： 主要有以下两种：假定表观密度法和组分体积 法。
3、UEA膨胀剂在免振自密实混凝土中的作用机 、 膨胀剂在免振自密实混凝土中的作用机 理 免振自密实混凝土通常由于粗骨料用量少， 免振自密实混凝土通常由于粗骨料用量少， 粉体材料用量大，混凝土的干燥收缩会大些， 粉体材料用量大，混凝土的干燥收缩会大些， 容易产生有害裂缝， 容易产生有害裂缝，尤其对外部腐蚀和反复荷 载动力作用的结构， 载动力作用的结构，裂缝的发展是影响耐久性 的主要原因。在混凝土中掺用适量（胶凝材料 的主要原因。在混凝土中掺用适量（ 左右） 的10%左右）的UEA膨胀剂能提高混凝土体积 左右 膨胀剂能提高混凝土体积 的稳定性，补偿收缩，减免早期内部裂缝， 的稳定性，补偿收缩，减免早期内部裂缝，改 善混凝土的密实性及增强混凝土的抗渗能力， 善混凝土的密实性及增强混凝土的抗渗能力， 并且能提高混凝土的后期强度。 并且能提高混凝土的后期强度。
免振自密实混凝土的拌合物除高流动性外， 还必须 免振自密实混凝土的拌合物除高流动性外 ， 具有良好的抗材料分离性(抗离析性 抗离析性)、 具有良好的抗材料分离性 抗离析性 、 间隙通过性 (通过较密钢筋间隙和狭窄通道的能力 和抗堵塞性 通过较密钢筋间隙和狭窄通道的能力)和抗堵塞性 通过较密钢筋间隙和狭窄通道的能力 (填充能力 。国外大多用拌合物的坍落流动度，即坍 填充能力)。 填充能力 国外大多用拌合物的坍落流动度， 落后拌合物铺展的直径， 落后拌合物铺展的直径 ， 作为高流动性混凝土流变 性能的量度。 拌合物抗离析性可用坍落流动速率来 性能的量度 。 评定， 坍落流动速率快时， 流动性好， 评定 ， 坍落流动速率快时 ， 流动性好 ， 但过快时容 易产生离析。 易产生离析 。 抗离析性直接影响混凝土拌合物浇筑 后的均匀性。 后的均匀性 。 必要时可检测水平流动至不同部位或 垂直浇筑到不同高度的拌合物中粗骨料的含量， 垂直浇筑到不同高度的拌合物中粗骨料的含量 ， 作 为拌合物均质性的评定。 一般， 免振自密实混凝土 为拌合物均质性的评定 。 一般 ， 凝结时间较长，可达10h左右。 左右。 凝结时间较长，可达 左右
5、选择最适宜的骨料 、 一般粗细骨料总量占混凝土体积的65 一般粗细骨料总量占混凝土体积的 ％～75％，是混凝土的主要组成部分， ％，是混凝土的主要组成部分 ％～ ％，是混凝土的主要组成部分， 正确选择骨料， 正确选择骨料，是配制免振自密实混凝 土基础。 土基础。因为骨料的物理性质对混凝土 的耐久性和强度有显著的影响。 的耐久性和强度有显著的影响。粗骨料 的吸水率低，可使混凝土强度较高， 的吸水率低，可使混凝土强度较高，且 抗冻性好，收缩值较小。 抗冻性好，收缩值较小。粗骨料材性过 于坚硬， 于坚硬，则在混凝土遭受温湿变化而引 起体积变化时， 起体积变化时，混凝土中强度较弱的水 泥浆与骨料界面处应力大，易于开裂。 泥浆与骨料界面处应力大，易于开裂。 而大粒径的骨料使其与胶凝物的结合面 相对较少， 相对较少，造成混凝土强度的微观不连 续性，混凝土强度较高， 续性，混凝土强度较高，这种影响越明 显。
免振自密实混凝土 一、免振自密实混凝土技术概述 免振自密实混凝土即拌合物具有很高的流动性而不 离析、不泌水， 离析、不泌水，能不经振捣或少振捣而自动流平并充 满模型和包裹钢筋的混凝土。此技术在日本、 满模型和包裹钢筋的混凝土。此技术在日本、美国等 经济技术比较发达的国家应用非常广泛，我国在九十 经济技术比较发达的国家应用非常广泛， 年代开始引进此类技术并逐步在大城市推广应用。 年代开始引进此类技术并逐步在大城市推广应用。 免振自密实混凝土综合效益显著，主要用于浇筑量大、 免振自密实混凝土综合效益显著，主要用于浇筑量大、 浇筑高度大、钢筋密集、 浇筑高度大、钢筋密集、有特殊形状等的工程以及地 下暗挖、密筋、 下暗挖、密筋、形状复杂等无法浇筑或浇筑困难的部 位。可避免出现因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、麻 可避免出现因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、 面等质量缺陷。并有方便施工及解决扰民问题等优点。 面等质量缺陷。并有方便施工及解决扰民问题等优点。 免振自密实混凝土配制的关键是满足良好的流变性能 要求，所以， 要求，所以，免振自密实混凝土属于高流动性混凝土 的一部分。 的一部分。
4、胶凝材料的选择 、 除要求温升很低的大体积免振自密实混 凝土需要选用中热或低热水泥外， 凝土需要选用中热或低热水泥外，硅酸盐 水泥、 水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥 都可选用，按目前我国标准应不低于42.5 都可选用，按目前我国标准应不低于 等级水泥， 等级水泥，并具有较低的需水性和与所用 高效减水剂的相容性。 高效减水剂的相容性。
1、高性能减水剂的作用和选择 、 如果没有高性能减水剂良好的流化作用， 如果没有高性能减水剂良好的流化作用，那么经济 实用的免振自密实混凝土必定难以实现。一般来说， 实用的免振自密实混凝土必定难以实现。一般来说， 减水剂用于混凝土中主要起三个不同的作用： 减水剂用于混凝土中主要起三个不同的作用： (1)改善混凝土的施工工作性 改善混凝土的施工工作性 (2)减小水灰比，提高混凝土的强度和耐久性； 减小水灰比， 减小水灰比 提高混凝土的强度和耐久性； (3)节约水泥，减少混凝土初始缺陷。在混凝土中掺 节约水泥， 节约水泥 减少混凝土初始缺陷。 入高效减水剂后，许多性能如微观结构、孔隙率、 入高效减水剂后，许多性能如微观结构、孔隙率、 吸附性、硬化速度、强度等都将发生改变， 吸附性、硬化速度、强度等都将发生改变，水泥矿 物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响。 物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响。