新疆建筑科学研究院（有限责任公司） 新疆乌鲁木齐
摘要：通过试验研究粉煤灰掺量、外加剂、粗骨料等对自密实混凝土工作性能的影响。结果表明：自密实混凝土的强度随粉煤灰掺量的增大而减小；减水剂、缓凝剂、引气剂等均对工作性产生影响；粗骨料中小粒径颗粒越多，自密实混凝土流动性越高，早期强度略有下降。粗骨料中大粒径颗粒比例较多时，坍落度、坍落扩展度略有增大，但混凝土状态明显差，后期强度较高。
关键词：自密实混凝土；胶凝材料；粉煤灰掺量；外加剂；粗骨料
0引言
我国市场经济的快速发展和城市化水平的不断提升，我国建筑行业得到了新的发展机遇，而在这一过程中，建筑材料作为影响建筑行业整体发展水平的重要因素，也同样得到了广泛的重视。建筑领域要求建筑材料在保证良好的耐久性和工作性的前提下，也对其环保性能指标提出了全新的要求。上世纪八十年代，著名建筑理论研究学者Okamura在其论文中创造性的提出了自密实混凝土（SCC）的理念。这种新概念混凝土相对于常规意义上的混凝土来说，具有如下几方面的优势[1-3]：具有较好流动性和稳定性；密使过程无需捣固；硬化后有较强工作性能和耐久性。自密实混凝土概念凭借以上几方面的优势得到了包括我国在内的世界各国的关注和重视。强大的工作性能是自密实混凝土的核心特征，而这一特征在实际施工中表现为能够在规定时间内密实成型，并且拆模后不出现蜂窝麻面情况。基于上述特征，我们有必要进一步研究这种新型混凝土概念。
1 实验方法
流动性、抗离析性以及通过性是自密实混凝土工作性的主要构成内容。具体来说，流动性指混凝土在实际应用过程中能够达到自流平。抗离析性则主要是指混凝土能够保持良好的均匀性，不出现泌水、分层现象。而通过性则要求钢筋使用可顺利穿透。
2 试验结果分析
2.1粉煤灰掺量对工作性的影响
初期水化热的降低可以通过添加矿物掺合料实现。同时矿物掺合料的取代部分水泥也同样是降低施工用料成本的有效途径。的使用可以降低混凝土的初期水化热。另外矿物掺合料取代部分水泥，满足强度等级的同时也降低了成本。当粗骨料体枳含量为0.31，水胶比为0.45，砂体积含量为0.43状态下，分别测定20%、25%、30%、35%、40%比例的粉煤灰掺量条件下的塌落度筒流出时间、扩展度以及塌落度参数，并对J型环高差进行详细记录和对比。
通过对以上结果进行简单分析，我们可以得出如下结论：虽然参与适当比例粉煤灰能够有效的提升混凝土的流动性，但是也同样在客观上造成了其粘聚性的下降，表现出良好的抗离析、抗泌水特点。而这一情况的出现，实际上和粉煤灰的性能是有着直接联系的，其所产生的性态效应有效的降低了颗粒之间的摩擦系数。由于粉煤灰的密度远小于水泥的密度，因此在自密实混凝土的配比设计过程中，在相同质量煤灰粉取代水泥的时候，塑化剂的添加是必然选择，不然无法保证拌合物的流动性。
2.2外加剂对工作性的影响
而单掺减水剂是提升混凝土流动性的有效途径，其用量根据坍落度的初始值确定，然后选择符合使用环境和成型要求的减水剂，同时复掺水泥用量0.1%0.2%0.3%的缓凝剂，通过这一方式来对两者之间的匹配情况进行分析。然后分别采用2/万3/万4/万的引气剂外加剂来进一步验证添加后自密实混凝土工作性情况。
通过实验数据我们可以发现，萘系减水剂的坍落度经时在初始坍落度相同的基础下最佳，不过也应看到，这种配比的扩展度亦最小；而脂肪酸系减水剂所导致的坍落度经时损失较大；而聚羧酸系减水剂则处于两者之间，不过其扩展度最大。由于萘系减水剂的使用能够有效强化混凝土的粘聚性，从而导致钢筋间隙通过性的下降，所以适当添加一定量的聚羧酸系缓凝剂使用，这并不会直接的影响扩展度和初始坍落度，但是可有效降低其坍落度经时损失；缓凝剂掺量以0.2%为分界线，超过则不会继续改善相关数值，而低于则会导致效果的减弱。除此之外，经过实验发现，缓凝剂配合聚羧酸系减水剂使用的过程中，引气剂的使用，可凭借其形成的大量球形气泡增加润滑效果，但是在搅拌过程中随着气泡的破裂而润滑效果下降，所以表现为引气剂用量和坍落度经时损失之间表现为明显的反比例关系。
2.3粗骨料对工作性的影响
粗骨料在混凝土施工过程中，为混凝土构件提供了骨架支撑作用，也同样对混凝土的整体性能有着直接而客观的营销。作为表示混凝土工作性能的重要指标，但是在自密实混凝土通过性的评价中并不能起到应有的作用，我们通常情况下用坍落扩展度来表示自密实混凝土的工作性能，一般坍落扩展度和混凝土填充性和流动性成正比。T500流动时间的测定，为我们更好的了解自密实混凝土的年度提供了支持，其数值和黏度情况、填充性、流动性成正比其具体的测试结果如图1所示。
图1粗骨料对工作性的影响
按照0：1、1：1、1：0三种比例的自密实混凝土和骨料粒径分别为5~10mm、10~20mm粗料进行配比实验．上文中所得出的表2数据中，表明混凝土粘聚性以及抗离析能力将随着粗骨料中10~20mm石子含量的增加而不断下降。这种情况出现可能是由于石子直径越小其所使用的水泥浆虽然一定程度上提升了流动性，但是也同样丧失了粘聚性。而5~10mm石子含量的增加，则会导致粗骨料表密集的增加，而这种情况下，对水泥的需求也越大，从而影响了混凝土的流动性。第三组流动性由于无法达到施工规范标准而不予讨论。
3、结论
（1）凝胶材料用量减少情况下，混凝土黏度水平稳定上升，通过性随之提高；而与此同时，混凝土拌合物的黏度稠度均有所下降，同时由于抗离析性指标下降而影响了混凝土的整体结构稳定性；
（2）高效减水剂掺入粉煤灰能够有效的提升混凝土拌合物的整体坍落度和其坍落扩展度，并由于直接降低了架体的屈服应力而强化混凝土的流动性水平；
（3）粗骨料的选择过程中，应以连续级配平均粒径适当粗骨料，这在实际使用过程中不仅能够有效的提升混凝土的整体使用性能，同时对于工程项目来说也是降低施工原料费用的有效途径。
参考文献：
[1]张国强，马先伟.自流平混凝土原理探讨及性能评价［J］.平顶山工学院学报，2006，15（6）：64－66.
[2]钟世云，鲍明轩，薛明.聚羧酸盐减水剂自密实混凝土的流变性能参数［J］.建筑材料学报，2006，9（5）：521－526.
论文作者:赵明琪
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2017/12/28
标签：混凝土论文; 密实论文; 骨料论文; 流动性论文; 工作论文; 性能论文; 粉煤灰论文; 《基层建设》2017年第28期论文;