掺加高效减水剂自密实混凝土的研究

■杨桃花 ■江西省水电工程局，江西 南昌 330000

随着经济的快速发展，我国的建筑行业也遇到了新的机遇，20世纪后期，国际对于高性能混凝土展开了大量的研究与应用。用聚羧酸系高效减水剂自密实混凝土作为代表，这一种减水剂的在性能与质量方面都有了极大的提高，而高效减水剂的应用是混凝土工程施工在质量方向发展的必然需求。现在在很多混凝土建设工程中都已广泛使用聚羧酸系高性能减水剂。

1 高效减水剂自密实混凝土

1．1 自密实混凝土的含义

自密实混凝土是指在重力的影响作用下，能够不发生离析、泌水等现象，能填充空隙，混凝土得到良好的均质性。此类混凝土能够保障良好的密实度，提高工程效率，改善施工环境和安全性，提高了混凝土的表面质量，有效的避免了因振捣而对模板产生的磨损，减少了对敬搅拌机的磨损。

1．2 自密实混凝土特点

⑴流动性高，稳定度好，不会造成堵塞。在工程施工过程中，自密实混凝土能够填充整个模板，且在流动工作中保证不会出现施工问题，也不会造成钢筋的堵塞后果。⑵自密实混凝土的抗冻以及抗渗的程度非常好;并且所用的粗骨料比一般的混凝土用量少，用水量大，所以相比于一般的混凝土，高性能自密实混凝土的收缩性要更大。因此这种混凝土都要掺入一定量的膨胀剂，形成微膨胀混凝土。⑶在相同前提下，弹性模量比普通的混凝土的要小，而自密实混凝土的抗压程度和抗拉程度要比震动密实的混凝土要高，并且其收缩性与普通混凝土是一致的。

2 工程实际应用

位于南昌市高新区江铜厂房钢管混凝土柱，其规格在Ф1800×24～Ф1200×18不等，混凝土强度等级为C45。柱体箍筋间距较小，竖向钢筋较密。浇筑时混凝土从柱下端离自然地坪1．5m处开设混凝土灌注口。该工程要求混凝土能通过障碍物自动密实地填充整个空间。

本工程自密实混凝土的技术是优化骨料，从而减小用水量;随后使用高效减水剂并从混凝土的强度、和易性和成本优化其浓度和掺量;掺一定量的粉煤灰从而提高拌和物的黏聚性;进而加强混凝土的搅拌、输送、浇筑的过程的控制，而在其他方面也保证了拌和物的匀质性。

自密实混凝土的技术是优化骨料，从而减小用水量;随后使用高效减水剂并从混凝土的强度和成本优化，在其浓度进行掺量;掺一定量的粉煤灰从而提高拌和物的黏聚性;进而加强混凝土的搅拌、输送、浇筑的过程的控制，而在其他方面也保证了拌和物的匀质性。

3 工程试验内容

3．1 膨胀剂

因自密性混凝土浆量比重较大，相对收缩也较大，掺入适量的膨胀剂可以减小混凝土的收缩，以防混凝土裂缝产生，确保混凝土的外观质量。我们选择江西高安生产的UEA低碱膨胀剂。

3．2 骨料的优化

(1)砂的优化。江西赣江、抚河砂子的性能比较稳定，细度模数都在2．3－2．9之间的中砂，但要控制含泥量，含泥量超标影响混凝土的很多性能。为了能更好地和石子镶嵌，适当选择粒径5mm以上10mm以下颗粒的砂子。(2)石子的优化。由于碎石与浆体的粘接性好，且石子会在混凝土硬化后收缩较小，而卵石与碎石结合在一起后的孔隙率比较规范，相比于原碎石的级配有了改善。因此要使用5～16mm卵石与5～20mm碎石混合使用，能够有效地减小石料的孔隙率，增加混凝土的和易性，而且可以减小拌和物用水量，从而提高了混凝土的施工性和耐久性及经济效益。

3．3 外加剂的优化

可以选用南昌某减水剂厂的高效减水剂，其固体含量为17～26%、减水率为22～32%的产品，进行优化的试配。试验结果显示:含固量为21%，掺量为0．8%的情况下，减水率为28%左右，产品的混凝土拌和物的流动性很好，价格也比较经济、合理，同时拌和物的保水性和粘聚性良好。

3．4 配合比的确定

根据混凝土试配强度的要求，初步选择水胶比为0．37进行试配。粉煤灰用量为20%。膨胀剂掺量大概为8%。

4 过程控制及试验结果

4．1 混凝土拌和物性能

为保证顺利通过钢筋，自密实混凝土的拌和物需要很大的流动性，以及很好的黏聚性和保水性。本工程混凝土的坍落度为200m，而且要求拌合物2小时内坍落度仍保持在180mm以上，在施工中，由于路途有点远，加上交通拥堵，混凝土从搅拌站运出到入泵(时间约为80分钟)坍落度损失不是很大，也在185mm以上，整个施工过程非常顺利。如果其黏聚性、匀质性以及流动性越好，则拌和物的表面高差就要越小，混凝土拌和物在试验中，经过静止后，混凝土柱的高度相差5mm，混凝土拌合物中的石子分布均匀，没有任何堆积现象出现，此时能够说明混凝土粘聚性好，混凝土无离析等现象，且在边缘处仍有均匀分布的石子，这就说明了砂浆对石子的包裹性较强，混凝土黏聚性良好。

4．2 混凝土生产质量控制及验收

(1)浇筑、运输过程中要避免交通拥堵及气温较高的时间段，从而防止有其他外在因素的影响。同时还要控制运输到浇筑的时间不宜超过2小时。本单位每次准备了3台能力一流的混凝土泵，以应付意外情况的发生，且要有专人随混凝土输送到工地，及时与混凝土站联系。

(2)除一般情况下外，在其他特别的情况下，如果施工浇筑不能达到自密实混凝土施工的标准时，可以加入少量的减水剂进行调整，但是禁止向车内加水。

5 结论

通过以上混凝土工程实际应用及工程测试，可以得到以下结论:(1)在混凝土施工计量精度方面，原材料的波动变化，对低掺量、高减水率的聚羧酸盐的使用带来质量控制的一定难度。因此就需要混凝土生产单位根据原材料的不同情况，从而来选择相应的聚羧酸盐的减水率，以及合适的掺加量。从而达到施工所期望的效果，达到工程要求;(2)混凝土配合比设计是最关键的一个环节，此混凝土的配合比设计要求做到高强度、混凝土拌合物大流动性、免振捣、自密实等性能。实际上此混凝土已经具备高性能混凝土的大部分性能特征。而这种混凝土配合比能否设计成功的关键因素是选择组成配合比各组分的原材料，其中选择一种合适的外加剂(高效减水剂或泵送剂)更是关键中的关键，因为如果选择的外加剂不合适或性能不佳可能根本就无法达到要求的效果。此外，施工前的精心准备，施工现场的精心组织也是施工进行成败的关键要素。笔者提到的聚羧酸系高效减水剂适合用于自密实混凝土的配制，因为其效率高，且经过优化的浓度和掺量，符合现代施工的要求和标准，且该减水剂可以满足自密实混凝土工程施工所适合的施工性和匀质性。

［1］中国土木工程学会．自密实混凝土设计与施工指南(CCES 02－2004)，2005．

［2］王蓟昌，廉慧珍，张青．自密实高性能混凝土配合比研究与设计［J］．建筑技术，1999．