自密混凝土对原材料的要求

自密混凝土具有特殊的工作性能,原材料比普通振捣混凝土要求细致。
 
一、水泥。
理论上各种各样水泥用于自密混凝土的配制,品种的选择决定了混凝土的强度、耐久性等要求,根据目前中国的原材料状况,水泥的主要问题是与添加剂的相容性、标准稠度的水量和强度问题,水泥与添加剂是否适应,决定了能否制作某个强度等级的自密混凝,因此优先选择质量稳定、C3A和碱含量小、标准稠度低、水量稳定的水泥。采用矿物混合材料的自密混凝土,应选择硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
 
二、收集材料。
(1)粗收集材料。
由于自密混凝土常用于钢筋密度或薄壁结构,粗集料的最大粒径一般在16~20mm范围内,应采用连续级配或单粒径级配的石头,石头的空隙率应小于40%。尽量选择圆形、不含针、片状粒子的集料。
(2)细小的收集材料。
砂在混凝土中有双重效果,一是圆粒子的滚动减水效果,二是比表面积吸水率高的水效果。这两种相互矛盾的效果决定了必须根据水泥、配合材料、添加剂等情况综合考虑。砂的含泥量和杂质会降低水泥浆和集料的粘结力,需要增加水的量和水泥的量,因此砂必须满足规范的技术要求。
常用于自密实混凝土配制的细料通常为中砂,中砂与细砂不同,中砂的总表面积小于细砂,砂的表面需要水泥浆包裹,砂的总表面积越小,包裹砂粒表面的粘结越少,一般用中砂混合混凝土比用细砂所需的粘结材料节约,中砂级配合比细砂好,空隙率小,混凝土中砂粒之间所需的粘结材料填充的空隙越少,节约粘结材料,提高强度,可以看出控制砂的粒度配合和粗细程度具有很大的技术经济意义。
 
三、矿物混合材料。
混合材料是自密混凝土不可或缺的组成部分之一,一般常用的有粉煤灰、、硅粉等。利用它们的物理效填充效果和火山灰效果,不仅可以提高新混凝土的工作性,还可以提高硬化混凝土的耐久性。
粉煤灰是自密混凝土最常用的活性混合物,具有活性效应、界面效应、微填充效应和减水效应。在自密混凝土中,要求充分发挥这些效果。一是要求活性参加材料的粒子和水泥粒子在微观上形成分级系统,二是球形玻璃体含量要求高,球形玻璃体混合材料的减水效果显着,需水量比大幅度降低。
磨砂渣的火山灰效果高,可以改善自密混凝土硬化后的孔结构和强度的矿渣细度高,可以显着提高自密混凝土混合物的流动速度,改善其流动性能,对改善自密混凝土的初期孔结构有一定的作用。日本自密混凝土一般用粉煤灰和矿渣混合,有时加硅灰。
 
四、惰性配合材料。
自密混凝土经常使用惰性混合材料,也称为细粉填充材料。这些惰性配合材料多采用表面积为300~500m/kg的惰性材料,如石灰石粉等,该粉料在混凝土中不参与水化过程,但经试验证明,也能为无振动自密混凝土的抗压强度做出贡献。由于这些惰性细粉填充剂在混凝土中可以避免材料表面薄膜层的形成,混凝土界面过渡区充满纯水化产物,提高混凝土强度。
惰性配合材料的性能指标应符合表19-6的要求。试验按照国家标准水泥和混凝土中使用的粒化高渣粉GB18046中的相关规定进行。

 
五、化学外加剂。
自密混凝土具有的高流动性、抗离析性、间隙通过性和填充性四个方面都需要外加剂的手段,因此外加剂的主要要要求如下:1)与水泥的相容性好:2)减水率大3)缓凝、保证。高性能减水剂的主要成分大部分是聚合物电解质类,对水泥和混凝土具有较高的分散作用,能够更好地保持混凝土的圩落度,适当的减水剂能够改善固液两相之间的摩擦,改善混凝土系统的剪切阻力,使新混凝土具有较小的屈服值混合这种外加剂可以大大提高混凝土混合物的流动性,或者保持同样的流动性,大大降低混凝土混合物的水量,同时使混凝土具有很高的耐久性。高性能减水剂可将混凝土的灰比降低到0.25以下,但水泥使用量仍保持在500kg/m3的同时,其期限可保持在200mm以上。
 
常用的高效减水剂有茶磺酸盐系列、磺化三聚氯胺系列、氨基磺酸盐系列和羚羊系列4种。研究表明,在众多系列减水剂中,羚羊酸系减水剂具有很多独特的优点,具有高减水、低水库落度损失、低配合量、不凝结、不受配合时间的影响等性能。羚羊酸系减水剂的减水率达到30%,该减水剂与不同水泥具有较好的相容性。低配合量(0.2%~0.5%)发挥高分散性能的水库性护性好,90min内水库的落下度几乎没有损失的滞留时间少。用不同结构单元的共羚酸高效减水剂混合混凝土,28d混凝土块的强度稳定,甚至提高了20%左右。与其他减水剂如茶系复合使用,发挥其特点,使复合减水剂具有超重叠效果,综合性能更好。在自密混凝土混合物中添加了大量高效的减水剂,为了防止泌水和粒子的分析,有时需要添加粘度改性剂。目前应用于自密混凝土的增粘组分主要有纤维素类聚合物、丙烯酸类聚合物、生物聚合物、乙二醇类聚合物以及无机增黏剂几大类。
 
宜采用减水率在20%以上的高效减水剂,复合使用高效减水剂和普通减水剂也可获得较好效果。减水剂的掺量以及与水泥、矿物掺合料的相容性应经试验确定。除此之外,也可掺入增黏剂和引气剂等外加剂。

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