免振自密实混凝土是通过外加剂、胶凝材料与粗细骨料的选择和配合比设计, 使混凝土拌合物屈服值减小又具有足够的塑性粘度, 骨料能悬浮于水泥浆体内不离析、不泌水, 在不用或基本不用振捣的条件下能够充分填充模板及钢筋间的空隙, 形成密实而均匀的结构。免振自密实混凝土具有良好的流动性、粘聚性和保水性, 同普通混凝土振捣密实的施工工艺相比, 它具有提高工程质量、改善施工环境、提高劳动生产率和降低工程费用等优点。
一、材料的选择
试验选用P.O32.5 级水泥、淮南某电厂产Ⅰ级粉煤灰、FDN 缓凝高效减水剂( 减水率19.5%) 、细度模数2.4 的天然中砂和最大粒径20mm 的人工碎石, 各项材料检验结果如表1～4。
二、免振自密实混凝土配合比设计的方法
因免振自密实混凝土中需掺入较多的粉煤灰掺合料, 故混凝土配合比设计宜采用超量取代法进行。首先按照普通混凝土配合比设计的有关规定计算出未掺粉煤灰的基准混凝土配合比; 再根据粉煤灰的质量和混凝土强度等级等初步选取粉煤灰取代水泥百分率和超量系数, 并计算出掺粉煤灰的混凝土各材料用量; 计算灰浆富余系数α 并调整粉煤灰取代水泥百分率和超量系数使其在3.6～4.0; 最后还应采用工程实际使用的材料进行试配,
并根据试配混凝土的和易性和强度结果对混凝土配合比进行调整。
三、免振自密实混凝土的拌合物性能
为了解免振自密实混凝土拌合物性能和要求、确定混凝土配合比的有关参数, 须进行不同水灰比、粉煤灰取代水泥百分率和超量系数的混凝土拌合物性能试验, 结果见表5。
通过试验可知免振自密实混凝土拌合物性能应满足的要求: 一是当坍落度在220mm 以下, 扩展度在500mm以下时, 混凝土依靠自身的流动性难以填充模板及钢筋间的空隙, 且考虑到混凝土运输过程的坍落度损失, 故要求免振自密实混凝土出机时坍落度宜控制在240～260mm, 扩展度控制在550～650mm; 尽量缩短混凝土运输等所耽误的时间, 以保证浇筑仓口处混凝土坍落度大于220mm, 扩展度大于500mm; 二是在基准混凝土相同的情况下, 由于粉煤灰取代水泥百分率或超量系数的增加, 混凝土中胶凝材料用量增大, 砂用量减少, 此时混凝土水胶比降低, 灰浆富余系数α 显著增大,其表现为混凝土粘聚性增强, 坍落度和扩展度有增大的现象或趋势; 三是因免振自密实混凝土掺有较多的粉煤灰, 故尽管混凝土坍落度较大, 但混凝土的保水性均良好, 基本上无泌水现象, 故粉煤灰取代水泥百分率和超量系数在一定范围内变化对混凝土的保水性基本上无影响; 四是不管基准混凝土配合比如何, 当灰浆富余系数α低于3.4 时, 混凝土坍落度低于220mm,扩展度低于500mm, 此时混凝土依靠自身的流动性已不能完全填充结构的空隙; 当灰浆富余系数α 高于4.2 时, 混凝土粘聚性过高而降低施工速度且不经济。故在配合比设计时应调整粉煤灰取代水泥百分率和超量系数, 使灰浆富余系数α 控制在3.6～4.0 间, 从而保证免振自密实混凝土具有足够的流动性和适宜的粘聚性且经济适用。
四、免振自密实混凝土相比普通混凝土存在的优势
免振自密实混凝土可通过材料的选择和配合比设计, 使混凝土拌合物具有足够的流动性和塑性粘度, 从而满足施工要求。它同普通混凝土相比,在拌合物性能、配合比设计和施工工艺上存在以下差异:
1、免振自密实混凝土材料种类与普通混凝土相同, 但对拌合物性能要求较高, 坍落度一般大于220mm, 扩展度大于500mm, 且具有良好粘聚性和保水性。
2、为保证免振自密实混凝土在具有较高流动性的同时拥有良好的粘聚性和保水性, 免振自密实混凝土中胶凝材料( 尤其是粉煤灰) 用量远高于普通混凝土, 其配合比设计可采用超量取代法进行计算, 在选取粉煤灰取代水泥百分率和超量系数灰浆时, 可控制灰浆富余系数α 以使混凝土配合比经济合理。
3、免振自密实混凝土施工时基本不用振捣即可充分填充钢筋间的空隙, 形成密实而均匀的混凝土结构, 但在一些重点部位如墙体转角处、纵横墙相交处、承重梁下部位、楼板和屋面板下部位和预埋件处等, 均应注意人工插捣, 必要时在外部振捣, 保证混凝土的密实性
