摘要:自密实混凝土相对于普通混凝土具有原材料敏感性、温度敏感性、时间敏感性,施工过程中也有诸多因素影响自密实混凝土质量。所以生产过程中要保证原材料的均质性,根据细骨料的变化调整砂率保证自密实混凝土拌合物性能满足施工要求。如果温度变化较大,根据温度高低改变减水剂掺量保持自密实混凝土拌合物性能。实际施工证明微调配合比能够保证自密实混凝土适应条件变化。
1自密实混凝土简介:
自密实混凝土具有高流动性、间隙通过性和抗离析性,浇筑时仅靠其自重作用而无需振捣便能均匀密实成型,并具有高耐久性和高体积稳定性的混凝土。
自密实混凝土起源于年日本东京大学岗村甫教授,到目前为止国内多条高速铁路项目的应用实例。由于地域和施工工艺限制,对原有的自密实混凝土设计配合比进行完善,攻克了地域和施工工艺限制。
自密实混凝土具有三个敏感性(原材料敏感性、环境温度敏感性、时间敏感性)导致自密实混凝土性能指标变动较大。
2自密实混凝土性能的影响
2.1环境温度变化时的影响:在不同的温度下导致自密实混凝土性能波动。
2.2原材料变化时的影响:每一批进场原材料的批次不同原材料性能指标也不同,导致自密实混凝土性能指标的波动。
3变化条件下影响及对策
3.1原材料变化:
3.1.1相对于普通混凝土而言自密实混凝土对原材料的波动更加敏感。各种进场材料性能指标在满足相关标准规定的前提下,应尽量控制每批原材料性能指标波动率,以减小由于原材料品质波动过大导致的自密实混凝土性能波动。一旦原材料选定,建议抽样留存各种材料,以备对新进原材料性能波动的比对检查,总结出波动区间。
3.1.2细骨料的性能指标中细度模数变化影响自密实混凝土拌合物的性能。在调试设计配合比用细骨料时细度模数为2.4,砂率48%。在施工过程中细骨料性能指标上下波动,导致自密实混凝土拌合物性能波动。细度模数不同时,适当调整砂率适应自密实混凝土拌合性能满足施工要求。
表1.1砂率调整
砂率决定了配合比中粗细骨料的比例,也是决定砂浆含量的主要因数,因此砂率是影响混凝土拌合物均质性和填充性的重要因数,砂率过大或者过小都将引起扩展度的减小。砂率过大或过小将引起塑性粘度的增大,但砂率对屈服应力的影响较小,因为水泥浆数量一定时,砂率过大则骨料的比表面积和空隙率大,相对减弱了起润滑作用的水泥浆层的厚度,从而使流动性减小;或者在保持流动行的条件下,需增加水泥浆用量,即增加水泥用量,从而提高了成本。砂率过小骨料的空隙率大,混凝土拌合物中砂浆数量不足,造成流动性变差,特别是粘聚性和保水性很差,即易崩塌、离析,同时对混凝土其他性能不利。根据现场经验得出上表结论,细度模数的变动影响混凝土的拌合物性能,通过调节到合理的砂率来控制拌合物性能,使混凝土获得最大的流动性、良好的粘聚性和保水性。
3.2温度变化:
3.2.1一般来说,15-28℃的环境温度是施工最常用的温度,也是自密实混凝土状态波动稳定的温度段。施工如处在季节温差较大地区时(低于15℃或高于28℃),原有配合比适用的温度环境有所改变,会影响自密实混凝土拌合物性能,造成坍落扩张度的反大和坍损。反大和坍损主控与减水剂里的保坍组分,保坍组分对温度的高低很敏感,也增加了自密实混凝土的敏感性。环境温度偏低或偏高应及时调整配合比,在调整配合比时应符合混凝土配合比调整规定。
3.2.2环境温度变化时调整减水剂掺量的拌合物性能指标:
表2.1配合比调整减水剂范围
表2.2减水剂掺量2.0%,温度对混凝土影响
表2.3降低减水剂掺量,温度对混凝土影响
表2.4增加减水剂掺量,温度对混凝土影响
3.2.3在表2.2、2.3和2.4中环境温度变化时需要调整,环境温度下降造成自密实混凝土扩展度反大、离析无法灌注,不满足施工时需要的拌合物性能指标和状态,可降低减水剂掺量0.1-0.2%,使保坍组分降低,出机时的坍落扩展度指标缩小,使混凝土运输到现场满足施工所需要的拌合物性能指标和状态。环境温度上升造成自密实混凝土坍损、工作性能损失过快,混凝土运输到现场无法灌注、填充整个模板,可增加减水剂掺量0.1-0.2%,使保坍组分增加,出机时的坍落扩展度扩大,使混凝土运输到现场满足现场施工所需要的工作性能指标和状态,顺利完成灌注。如果按混凝土配合比调整规定调整的自密实混凝土拌合物性能无法满足现场施工及时和减水剂厂家联系,调整减水剂里的保坍组分。
结论
自密实混凝土灌注施工遇到条件变化时应根据实际情况微调配合比。在环境温度温度过低时减水剂有效成分无法完全发挥,在运输车里继续搅拌使减水剂的有效成分完全发挥作用,导致自密实混凝土运输到现场坍落扩展度反大;在环境温度过高时自密实混凝土在运输工程中水分蒸发,导致自密实混凝土坍损,使自密实混凝土无法充填整个模板。施工中可以掌握自密实在不同温度的规律进行增加或减少减水剂掺量,使混凝土调回原始状态,调节减水剂不能调到最佳状态可联系减水剂厂家对减水剂组分;进场原材主要影响自密实混凝土的是骨料,不同的细骨料细度模数和用在混凝土的砂率对自密实混凝土性能也有不同的影响,依据细骨料细度模数变动砂率使混凝土粘聚性、和易性、保水性达到良好状态。无论是那种因素都直接影响混凝土拌合物性能,影响现场施工。控制好自密实混凝土不仅让现场施工有序进行缩短工期,还能避免混凝土填充层出现离缝、产生泡沫层或填充不饱满等情况。
参考文献
CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土质量控制技术
CECS:自密实混凝土应用技术规程
CCES02-自密实混凝土设计与施工指南