孙立婧 段鹏飞 刘青山 渤海理工职业学院 交通工程系
虽然我国关于自密实混凝土的研究和应用起步都比较晚,但是近些年,随着城市化进程的不断加快,我国建筑领域中所应用到的混凝土技术水平提升速度非常之快,现在自密实混凝土的性能研究目标其早已经不再单独满足于强度这一基础要求,而且开始向如何提升混凝土结构的耐久性以及如何提高施工效率等方面靠拢。自密实混凝土所具备的高性能在当今建筑领域呈现出不可替代的重要作用,今后关于混凝土技术方面的创新和升级依然会与自密实混凝土保持着非常紧密的关联性,自密实混凝土已经成为未来建筑行业确保更高质量的重要原料保障。以下是笔者结合自己多年相关工作经验,就此议题提出自己的几点看法和建议。
自密实混凝土,简称SCC。其作为高性能混凝土的重要代表具有以下几点特征:第一,自密实混凝土拥有着高流动性;第二,自密实混凝土粘度适当;第三,自密实混凝土不离析,可以通过钢筋填满模板内的所有空隙;第四,自密实混凝土可以在重力作用下自行密实。
自密实混凝土有着非常强的稳定性。自密实混凝土配合比设计当中最关键的一点就是流动性和抗分散性实现平衡,其需要科学调整用水量和超塑化剂用料。通常情况下,配置自密实混凝土会充分考虑到不同建筑工程实际所需要的性能,会秉承具体问题具体分析的原则来进一步衡量好混凝土流动性和抗分散性之间的关系,进而确定好合适的水灰比例和超速化剂掺量。
在衡量自密实混凝土工作性能的诸多指标和因素当中,流动性是最核心的指标之一。何为流动性,即在分散体系当中能够克服内阻力而产生变性的性能。流动性的高低主要体现在屈服应力和剪切应力两个方面,屈服应力不仅仅是促使混凝土发生流动的重要动力,其也是保证混凝土不离析的一个重要前提。而剪切应力则主要决定着拌合物流动性的大小,而决定剪切应力的要素便是分散体系当中固、液的相比率,也就是水灰比的大小。因此,对于自密实混凝土的配置工作而言,最重要也是最有效的措施之一便是添加适量的级配好、细度小的矿渣或者粉煤灰。
混凝土拌合物流动通过钢筋间隙,在流动的过程中,彼此之间相互发生作用导致位置的随之改变,此时便会产生剪应力,流动时间越久,剪应力会越强,剪应力越强,混凝土拌合物发生阻塞的可能性就越大,一旦发生塞流,拌合物便没有办法顺利通过钢筋间隙。而自密实混凝土在设计配合时便充分考虑到了这一点,会科学调控粗集料的体积含量,以此来控制混凝土的可塑性,所以,自密实混凝土拌合物在通过钢筋和模板的间隙时,很少发生阻塞问题。
为进一步提高自密实混凝土的流动性,需要继续减小颗粒之间的摩擦阻力,而要想减小颗粒之间的摩擦阻力,可掺入适量的超塑化剂来减缓颗粒的表面张力,如果特殊需求也可掺入适量的矿物成分或者超细物料。
液相的自密实混凝土必然会具备流变性,流变性不产生泌水也可防止颗粒的离析。为进一步提升自密实混凝土的稳定性,可选择掺入一定量的细填料,颗粒的尺寸需要控制在0.25毫米以内,如有特殊需求,需要确保更强的稳定性,则还可以考虑掺入适量的粘度改性剂。
自密实混凝土的性能,从理论层面来解释是不存在阻塞现象的,但是在实际应用过程中,均会或多或少的产生阻塞问题。这也是自密实混凝土性能改善工作中需要重点考虑到的一个问题。为了有效确保自密实混凝土能够更加顺畅地通过模板和钢筋的所有间隙,而且不会产生阻塞现象,相关研究人员可以考虑根据特定结构的设计来选择与之匹配的集料形貌和粒径。此外,笔者在这里还要提醒一点,那就是要充分考虑到液相的流变性质和体积含量,这也是确保自密实混凝土不发生阻塞现象需要重点考量的参数,而且流变性质必须要具备适当的塑性粘度和比较低的屈服应力。
综上所述,与一般性质的混凝土相比,自密实混凝土的确拥有着诸多的优点和特色,在实际建筑应用领域也呈现出至关重要的作用,发展前景更是非常广阔。但因为关于自密实混凝土的研究开发以及应用时间并不算长,其中还是有很多问题以及相关内容未能得到有效的解决以及解释,与自密实混凝土的研究工作还需要历经一段相对漫长的时间,进行更深入深层的研究,相信在不久的将来,自密实混凝土的价值将会得到更深入的挖掘,其在我国建筑领域将会发挥出更大的作用。