论高流态砼主要性能及配制与应用技术要点

沈玉江

【摘 要】所谓高流态砼，就是砼拌合物的流动性大，且粘聚性好、保水性高的砼。由于近代建筑结构构件的断面形状复杂、尺寸狭小、配筋又密，再加上施工企业为提高生产效率，大多采用预拌砼和泵送施工等新工艺，高流态砼的应用就被迅速推广开来。

【关键词】高流态砼；流动性；粘聚性；外加剂和掺合料

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，无论在大城市，还是在中小城镇，多层、小高层和高层住宅建筑如雨后春笋般拔地而起。为适应快速发展的建筑业对砼的需要，各地预拌砼生产企业和泵送砼等新工艺也蓬勃兴起，这就要求新拌制的砼必须具有较大流动性和可塑性；而砼的流动性和可塑性直接关系到砼施工的难易和浇筑质量，以及建筑能耗的高低和施工作业时是否扰民等问题。因此，有效地加大砼流动性、改善其工作性，以便采用新工艺、新技术，高效、优质地进行砼工程施工，便成为近代砼技术的发展趋势。

1 高流态砼的定义

所谓高流态砼，是指砼拌合物的流动性大，且粘聚性好、保水性高的砼。由于近代建筑结构件的断面不仅形状复杂，而且尺寸狭小、配筋又密，加上面积大、层高和建筑总高大，再加上施工企业为加快建设速度和提高生产效率，大多采用预拌砼和泵送砼等新工艺，高流态砼的性能研究和配制、应用技术被提到议事日程上来，要求建筑业科技人员尽快予以妥善解决，并迅速加以推广应用。

早期的砼，因施工工艺落后，大多靠多加水将砼拌合物变稀使用，致使硬化后砼强度降低很多。后来有了水灰比理论，人们懂得只有保持水灰比不变，同时增加水和水泥用量，才能使砼强度不下降而获得较大流动性，但这样做的结果，不仅使砼成本提高，还会因过剩的水泥浆带来诸多不利影响，比如：增加砼体积收缩值，使砼易发生裂缝，降低砼强度值等。因此上述两种加大流动性的方法均为近代砼施工技术所禁忌的，不可取。那么，能否以较小水灰比，不增加水泥浆用量的方法得到高流态砼，就成为近代砼技术中必须解决的难题之一。近年来，随着流化剂、高效减水剂和各种复合型外加剂的研制成功，加入砼拌合物后，使其获得高流动性，于是，流化砼、自流平砼、免振自密实砼等不同称谓的高流态砼很快被广泛用于建筑工程及其它砼工程中。

2 高流态砼的主要性能

高流态砼是以保证砼硬化后的力学性能满足工程设计要求为前提，按工程使用条件的需要，使砼拌合物获得所需流化性；由于设计要求和使用条件的不同，对高流态砼的要求是各异的，但它的主要性能有以下几方面。

2.1 有较好的流动性

砼拌合物的流动性大、充盈模板能力好，一般只需轻微振捣，必要时能实现靠自重的作用自流平；高流态砼的塌落度一般在100～200mm之间，《普通砼配合比设计规程》（JGJ55-2000）中把塌落度为100～150mm的砼定义为流动性砼，塌落度大于或等于160mm的砼定义为大流动性砼，这与现行的《砼质量控制标准》（GB50164）对砼拌合物稠度分级的规定是一致的。

2.2 流动性的保持能力好

由于高效减水剂的作用、水泥用量大、水化作用快等因素，流动性容易随时间推移而降低，表现为塌落度的损失加大。但据目前治理塌落度损失的科研成果看，如果控制措施恰当，2小时后塌落度降低率可控制在10%～20%之间，甚至可控制在5%～0%之间。

2.3 砼拌合物的稳定性好

砼在搅拌、运输、浇筑和振捣阶段，因组成材料的粒径、粒型、密度等不同，存在有自然分离的趋势，高流态砼极易发生这种不稳定的倾向，具体表现为离析和泌水现象的发生。为此，要求高流态砼拌合物抵抗骨料分离的能力要强些，无明显泌水和分层现象，施工中可通过测试压力泌水量作为控制指标。

2.4 不改变凝结硬化性能

砼的凝结时间及其强度的增长等理化性能，应满足不同施工作业环境和设计对结构的要求。

2.5 不降低硬化后的力学性能

在砼浇捣、养护、凝固后，其强度等级及耐久性等力学性能，必须达到设计要求的标准，特别要防止因高流态而导致加剧干缩和开裂现象。

3 高流态砼配制与应用技术要点

由于新拌制的砼的流动性和可塑性直接影响着砼施工的难易和浇筑质量优劣，因此，在配制和应用高流态砼时必须对原材料和砼浇筑施工时的施工操作工艺提出比对普通砼更为严格的要求。现分别论述如下。

3.1 配制高流态砼对原材料的要求

（1）水泥：应选用泌水量低的水泥品种，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和火山灰水泥；水泥中的铝酸三钙含量应低些。（2）骨料：应使用连续级配的粗骨料，其粒型应润滑，如河卵石，最大粒径应根据构件断面最小尺寸和构件中钢筋最小间距来确定，特别是骨料中应含有足够的0.3mm以下的颗粒，且应随其最大粒径的减小而适当增多。（3）外加剂：选择适宜的优质外加剂是配制高流态砼的关键。一般应选用高分散性、流动性损失小的高效减水剂，必要时可采用由减水剂、缓凝剂和引气剂复合而成的外加剂，可获得较理想的高流态砼拌合物。（4）矿物掺合料：与化学外加剂配合掺加的矿物掺合料，是确保高流态砼性能的有效措施；矿物掺合料的细度、颗粒状态以及其火山灰效应等，能显著改善砼拌合物的流态特性；选择品种优越的矿物掺合料可起到增塑、减水、降低拌合物在凝固前泌水和离析的作用。

3.2 高流态砼配合比设计要点

高流态砼的配合比设计是高流态砼能否成功配制的关键，其重中之重是把握住外加剂的流化改性作用，因此，应着眼于掌握好配合比中用水量、水泥浆的含量和稠度对砼流变性能的影响程度，以及粗骨料的总表面积大小等，为此，可按未被流化前先行初步设计，作为“基准配合比”，再通过几次试配进行调整，比选后最终予以确定。“基准配合比”设计时，若为≤C60普通砼，可按《普通砼配合比设计规程》进行；若为高强和高性能砼时，目前尚无规程可循，可借鉴已有的成熟经验，综合考虑相关影响因素后再优化其各项性能。随后，根据所用外加剂的减水效果和矿物掺合料的用量，对“基准配合比”修正，即保持原水灰比或水胶比不变，修正用水量和水泥用量；再根据骨料的颗粒状况、矿物掺合料的品种和用量，适当调整砂率，最后确定所需高流态砼配合比。为获得最佳配合比，可设计几个不同的高流态砼配合比，通过试拌及性能检测，以便平行试验后经严格比选选定最佳配合比。性能检测的项目，除常规项目外，应测泌水量、含气量、塌落度损失、凝结时间和体积收缩值等。

3.3 高流态砼应用技术要点

高流态砼具有流动性大、浇筑速度快的特点，施工中除按一般砼施工操作要点作业外，还应特别注意以下几点：（1）不能用于水平面倾斜角度大于30°的斜坡上浇筑；遇到较长的向下垂直管道输送浇筑时，必须采取专门的截流和排气措施。（2）由于该砼浇筑速度快，在入模后能很快产生对模板的侧压力，因此，在设计和制作模板时应针对结构构件的具体情况，采取必要的加固措施，防止其胀模。（3）要密切观察砼拌合物有否发生泌水、离析和含气量增加等现象，尤其是当气温较高时的流动性损失状况，一旦发现此类现象，应及时采取措施处理之。（4）要注意布料环节，防止泵车布料超厚或集中于一处，以及出现布料不到位现象等。（5）浇筑后的砼顶面要及时派专人辊压、抹平，并加强覆膜保湿养护。

[责任编辑：邓丽丽]