浅谈自密实混凝土质量的控制

　　[摘要]本文分析了影响自密实混凝土抗裂性能的主要因素，并对这些主要因素提出了改进方法和控制措施。
　　[关键词]自密实混凝土，抗裂性能，控制
　　自密实混凝土是指具有超高的流动性和抗离析的混凝土，在自重的作用下，不需要任何密实成型的措施，能通过钢筋的稠密区而不留下任何空洞，自动充满整个模腔，并且有匀质性和体态稳定性的混凝土。由于自密实混凝土要求具有超高的流动性、抗离析性，故混凝土拌合物中要求的细粉含量较大，这必然导致混凝土抗裂性能大幅度下降，有人认为自密实混凝土拌合物只要达到了自密实，就是高性能混凝土，这种说法是非常错误的，自密实混凝土因抗裂性能裂化而造成质量事故频频发生也是常见的，如自密实混凝土浇筑的墙板产生严重的裂缝，不但影响美观，而且严重影响使用功能，甚至造成混凝土的耐久性。要想保证自密实混凝土的质量，不能单纯从施工角度考虑，还应从原材料的选择、混凝土配合比的设计等多方面的控制。
　　一、原材料的选择
　　1、自密实混凝土外加剂的选择，应具有高性能混凝土外加剂，高性能混凝土外加剂通常具有以下性能。
　　高减水剂：具有高减水剂才能有效地减少混凝土的用量，从而降低空隙率，高密实度，提高混凝土的的耐久性，只有具有在低水灰比的情况下，才能发挥超细活性掺和料，即微粒效应，大幅度提高混凝土的强度的耐久性，也只有在低水灰比的条件下，超细活性掺和料才能大大地改善混凝土内部的界面结构，减少混凝土内部的缺陷，提高混凝土的结构强度和耐久性，
　　具有良好的孔结构：在混凝土中引入一定量的孔结构，对提高混凝土的施工性能和耐久性都有好处，在普通混凝土中，含气量能提高混凝土的抗冻性和和易性，良好的孔结构对高性能混凝土至关重要。据有关专家研究，100μm一下的孔是无害孔，100μm～200μm的孔是有害孔，200μm以上的孔是及有害孔，在高性能混凝土中，必须消灭200μm以上的孔，当然不可能完全消灭，但要求混凝土中200μm以上的孔尽量少，这就要求高性能外加剂质量要高，必须能引入大量封闭小于200μm的微气孔。这样不但能提高混凝土的施工性能，还能提高混凝土的耐久性。
　　增稠：对混凝土拌合物施工性能来说，既要混凝土拌合物流动性大，这样混凝土易于密实，又要混凝土抗离析性能强，成型后得到各项匀质的混凝土。对同一配比的混凝土拌合物流动性大了，抗离析性会降低，反之亦然，如何使混凝土的流动性大而抗离析性能不降低，惟一的方法是增加混凝土拌合物的稠度。
　　减缩：由于高性能混凝土要求高密实度，而高密实度必定要求低水灰比，势必会导致混凝土的自收缩大幅度增加，所以要保持高性能混凝土的体积稳定性，不但要减少细粉总用量，而且外加剂中还必须含有能减少混凝土收缩的成分，使混凝土的体积稳定性大大优于普通混凝土，才能做到高性能。
　　保塑性好:为满足施工要求，混凝土拌合物在浇筑前应保持良好的流动性，当混凝土浇筑完成后，又要求混凝土尽快的硬化，以便加快施工进度。
　　2、掺和料的选择
　　粉煤灰是自密实混凝土理想的掺和料，它不但起到提高混凝土抗离析能力，而且还能改善混凝土的抗裂性能，对混凝土的质量指标，主要是控制其烧失量应小于5%，对于细度和需水比，应根据配置的混凝土的强度来确定。粉煤灰的掺量，应根据混凝土所处的环境条件而定，处于比较干燥或不宜接触水的环境中的混凝土，粉煤灰摻量不应大于40%，而在潮湿环境中的混凝土，粉煤灰摻量可高达40%～60%。因为只有在潮湿环境中，粉煤灰的活性才能得以发挥，才能获得具有良好耐久性。如果要使自密实的总细粉量用量小于500Kg/m3，在添加粉煤灰的同时，添加总细粉用量的2%～3%硅粉，对处于干燥状态的自密实混凝土有很大的益处，一方面是为了改善混凝土骨料的界面，增加混凝土的密实度，提高混凝土的耐久性，另一方面可以达到增稠，提高混凝土的抗离析能力的目的。
　　3、骨料的选择
　　骨料的类型对混凝土的性能有很大影响。碎石的粒型越接近圆形越好，对针片状含量，一般混凝土控制在≤15%，而对于自密实混凝土应控制在5%。骨料的级配尤为重要，良好的骨料级配，不但能减少水泥的用量，提高抗裂性能，而且还能减少粗骨料相互碰撞的几率，增加混凝土的流动性能。自密实混凝土骨料级配的有效方法，是采用粒径为25～20mm、10～20mm的碎石以及5～10mm的豆石进行级配，在混凝土中增加5～10mm的豆石，能起到滚珠的作用，减少了拌和物的黏度，提高了流动性，能得到意想不到的效果。
　　二、自密实混凝土配比优化
　　自密实混凝土配比设计时，要充分综合考虑混凝土的流动性和充填性、抗离析性、保塑性，因此必须经过级配优化的骨料进行试配，配置出流动性和充填性、抗离析性、保塑性，都符合要求的最理想的自密实混凝土的配合比。
　　三、正确掌握自密实混凝土性能试验方法
　　正确掌握自密实混凝土性能试验方法也是控制自密实混凝土质量的方法之一。如何对自密实混凝土拌合物性能进行评价，就是说只要混凝土拌和物性能达到某种要求，混凝土浇筑后，在自重的作用下，不需要任何密实成型措施，就能保证混凝土浇筑后的质量，评价方法主要有试验方法和评价指标。
　　自密实混凝土工作性能的评价方法主要有坍落度与坍落扩展度试验、流动性试验、充填性试验、抗离析性试验、保塑性试验。其评价指标符合下列要求：
　　坍落度Slp≥255mm;
　　塌落扩展度Laf≥550mm;
　　流动度Lf≥600mm;
　　充填性H≤5mm；
　　抗离析性ΔG≤7%
　　保塑性：90min内符合上述指标；
　　1、坍落度的测试方法：
　　a、混凝土应分三层加入坍落度筒，每层厚度基本相等，b、应采用自密实方式成型，每加入一层混凝土不得振捣，待混凝土表面成一水平面时，再加入下一层混凝土，直至筒口。
　　2、混凝土扩展度
　　扩展度测量是在提起坍落度筒后测定，以相互垂直的两个方向上混凝土拌和物在平面上最终流动度的平均值代表扩展度值。
　　3、混凝土充填性、抗离析性、保塑性试验可以在实验室进行测试。
　　自密实混凝土力学性能试验方法
　　自密实混凝土力学性能试验方法除混凝土试件的制作外，应符合现行国家标准，<普通混凝土力学性能试验方法>的规定,混凝土试件的制作应符合下列规定:
　　1、混凝土试件制作时,应采用的免振捣的方法成型,混凝土应分两层加入试模,每层加入混凝土的厚度基本相等.
　　2、加入第一层混凝土后,不得采用任何使混凝土拌合物密实的措施，待试模中的混凝土的表面呈一水平面后,再加入第二层,混凝土直至试模上口平齐;
　　3、待混凝土临近初凝时用抹刀抹平.
　　四、混凝土生产和施工中的质量控制
　　为确保免振捣自密实高性能混凝土的生产质量,针对免振捣自密实高性能混凝土的特性,企业要制定《免振捣自密实高性能混凝土生产质量标准》,根据”质量标准”及其有关的其他标准，以确保自密实高性能混凝土的生产质量。
　　免振捣自密实高性能混凝土的施工质量，关键是对其拌和物的质量控制，只有确保混凝土拌和物的质量，才能谈得上混凝土的施工质量，为此企业可以制定《免振捣自密实高性能混凝土施工技术规程》，提出在施工现场对混凝土拌和物的验收和施工时对混凝土拌合物的质量检查的特殊要求，确保在泵送前混凝土拌和物的性能达到规定要求。
　　总之，自密实混凝土只要选对合适的原材料、优化的配合比、正确的实验方法、施工过程的严格控制，就能有效的提高混凝土的抗裂性能，提高其耐久性。
　　参考文献：
　　建筑业10项新技术（2005）应用指南
　　混凝土结构工程施工质量验收规范：GB50204-2002