新拌混凝土的匀质性对其性能的影响

　第26卷第3期 硅　酸　盐　通　报 Vol.26　No.3　2007年6月 BULLETI N OF T HE CH I N ESE CERAM I C S OC I ETY June,2007　

新拌混凝土的匀质性对其性能的影响

邢　锋,张　鸣,丁　铸

(深圳大学土木工程学院深圳市土木工程耐久性重点实验室,深圳　518060)

摘要:良好的匀质性是制备高性能混凝土的基础,本文通过调整外加剂的种类和掺量,设计了一系列匀质性不同的混凝土,通过对混凝土的流变性、力学性能、氯离子渗透性、界面结构等进行了测试分析,研究了匀质性对普通混凝土和高强混凝土的影响。结果表明,改善混凝土复合体系的匀质性可以提高混凝土的整体性能。

关键词:匀质性;稳定性;外加剂;高性能混凝土

中图分类号:T U528 文献标识码:A 文章编号:100121625(2007)0320588205 Effect of Ho m ogene ity on Properti es of Concrete

X I N G Feng,ZHAN G M ing,D I N G Z hu

(Shenzhen Munici pal Key Laborat ory of Durability f or Civil Engineering Structure,Shenzhen University,518060,China)

Abstract:Excellent homogeneity is the base of HPC(high perfor mance concrete).I n this paper,the effect of concrete homogeneity on its p r operties was studied.The p r operties of concrete with different homogeneity by adjusting dosage and types of super p lasticizers were measured.Results show that the mechanical p r operties and durability of concrete can be affected by homogeneity.

Key words:homogeneity;stability;super p lasticizer;HPC

1　引　言

由于外加剂的大量使用,混凝土的坍落度已从10年前的70～90mm发展到现在的180～200mm,甚至已经开始应用自密实混凝土[1]。但流动性增加的同时,加大了混凝土匀质性下降的趋势,甚至造成新拌混凝土离析、泌水情况发生,影响工程质量[2]。

混凝土的匀质性是指不同单位体积混凝土之间各组分分布的均匀程度。当混凝土材料组成及掺量相同时,其性能取决于匀质性的好坏。本文通过检测分析匀质性不同对普通混凝土和高强混凝土的流变性、力学性能、渗透性、界面结构的影响,发现制备性能优异的混凝土的关键,除了原材料的性能,还需要保证混凝土具备良好的匀质性[3]。

2　材料与试验方法

2.1　试验原材料

萘系高效减水剂(F DN):固含量35%,济南产;缓凝剂(H

1、H

2

、H

3

三种):均为天津产;引气剂:天津产;

浆体稳定剂:水溶性线性高分子聚合物,上海产;水泥:P.O42.5级,比表面积为350m2/kg,济南产;粉煤灰:一级原灰,潍坊产;矿渣:济南产;细骨料:河砂,细度模数3.0,济南近郊产;粗骨料:碎石,粒径5～20mm,连

基金项目:国家自然科学基金资助项目(No.05538060)

作者简介:邢　锋(19652),男,博士,教授.主要从事土木工程耐久性研究.E2mail:yi m ing2003@

　第3期邢　锋等:新拌混凝土的匀质性对其性能的影响589

续级配,济南近郊产。

2.2　试验方法

混凝土坍落度:按G B50080进行。

混凝土坍落扩展度:混凝土坍落时2个互相垂直方向的扩展度的平均值。

3　结果与讨论

3.1　匀质性对混凝土流变性能的影响

试验按C30(水泥:矿渣:粉煤灰:砂:石:水为1.00:0.29:0.14:2.50:3.60:0.63)和C60(水泥:矿渣:粉煤灰:砂:石:水为1.00:0.29:0.14:1.90:2.62:0.44)2个强度等级配制混凝土。在高效减水剂中掺加适量

的缓凝剂(H

1、H

2

、H

3

)、引气剂和浆体稳定剂,通过调整外加剂组成和掺量配制出匀质性不同的C30和C60

各5组混凝土,匀质性按试样编号顺序依次改善。

由表1,1号、2号混凝土匀质性很差,试配时发现浆体不能很好的包裹骨料,致使粗骨料外露;初始坍落度小,1h后坍落度损失30%以上,扩展度为0。此时,即使增大外加剂掺量,混凝土流动性也无明显改善,但板结、泌水情况加剧;3号是混凝土匀质性一般的情况,混凝土初始坍落度不大,并有少量泌水。1h后经搅拌,泌出的自由水重新回到体系中去,起到了增加流动性的作用,所以混凝土的流动性损失较小;4号、5号混凝土流动性好,且流动度经时损失小,体系具有良好的匀质性。

表2中各组混凝土的匀质性情况与表1相似,但混凝土初始流动度较大(这主要是因为高强混凝土中胶凝材料用量较大,浆体量较多使流动性增加)。

表1　C30混凝土流变性

Tab.1　Rheology of C30concrete

No.

Slump/mm

30m in1h

Slump fl ow/mm

30m in1h

Workability

1110703600Seri ous segregati on,bleeding 2150804000Seri ous segregati on,bleeding 3160150450400L ittle bleeding 4190190550500Fine 5220220600600Fine

表2　C60混凝土流变性

Tab.2　Rheology of C60concrete

No.

Slump/mm

30m in1h

Slump fl ow/mm

30m in1h

Workability

61701004000Seri ous segregati on,bleeding 71801104000Seri ous segregati on,bleeding 8200170450310L ittle bleeding

9220200500480Fine

10220210600600Fine

不论是普通混凝土还是高强混凝土,匀质性不良时,新拌混凝土的流动性和稳定性较差,此时即使增加外加剂掺量也难以改善,甚至会加剧混凝土的板结、泌水。而匀质性良好时,较少的外加剂掺量就可以使混凝土具备优异的流变性能。

3.2　匀质性对混凝土力学性能的影响

根据图1和图2,混凝土匀质性不同时,对于普通混凝土,早期强度差别不大,而对后期强度差别明显,其中4号、5号混凝土强度比1号混凝土28d强度高20%;而对于高强混凝土,各龄期强度都有明显差别,其中9号、10号混凝土各龄期强度比6号、7号高20%以上。