免振自密實混凝土是通過外加劑、膠凝材料與粗細骨料的選擇和配合比設計, 使混凝土拌合物屈服值減小又具有足夠的塑性粘度, 骨料能懸浮于水泥漿體內不離析、不泌水, 在不用或基本不用振搗的條件下能夠充分填充模板及鋼筋間的空隙, 形成密實而均勻的結構。免振自密實混凝土具有良好的流動性、粘聚性和保水性, 同普通混凝土振搗密實的施工工藝相比, 它具有提高工程質量、改善施工環境、提高勞動生產率和降低工程費用等優點。
一、材料的選擇
試驗選用P.O32.5 級水泥、淮南某電廠產Ⅰ級粉煤灰、FDN 緩凝高效減水劑( 減水率19.5%) 、細度模數2.4 的天然中砂和最大粒徑20mm 的人工碎石, 各項材料檢驗結果如表1～4。
二、免振自密實混凝土配合比設計的方法
因免振自密實混凝土中需摻入較多的粉煤灰摻合料, 故混凝土配合比設計宜采用超量取代法進行。首先按照普通混凝土配合比設計的有關規定計算出未摻粉煤灰的基準混凝土配合比; 再根據粉煤灰的質量和混凝土強度等級等初步選取粉煤灰取代水泥百分率和超量系數, 并計算出摻粉煤灰的混凝土各材料用量; 計算灰漿富余系數α 并調整粉煤灰取代水泥百分率和超量系數使其在3.6～4.0; 最后還應采用工程實際使用的材料進行試配,
并根據試配混凝土的和易性和強度結果對混凝土配合比進行調整。
三、免振自密實混凝土的拌合物性能
為了解免振自密實混凝土拌合物性能和要求、確定混凝土配合比的有關參數, 須進行不同水灰比、粉煤灰取代水泥百分率和超量系數的混凝土拌合物性能試驗, 結果見表5。
通過試驗可知免振自密實混凝土拌合物性能應滿足的要求: 一是當坍落度在220mm 以下, 擴展度在500mm以下時, 混凝土依靠自身的流動性難以填充模板及鋼筋間的空隙, 且考慮到混凝土運輸過程的坍落度損失, 故要求免振自密實混凝土出機時坍落度宜控制在240～260mm, 擴展度控制在550～650mm; 盡量縮短混凝土運輸等所耽誤的時間, 以保證澆筑倉口處混凝土坍落度大于220mm, 擴展度大于500mm; 二是在基準混凝土相同的情況下, 由于粉煤灰取代水泥百分率或超量系數的增加, 混凝土中膠凝材料用量增大, 砂用量減少, 此時混凝土水膠比降低, 灰漿富余系數α 顯著增大,其表現為混凝土粘聚性增強, 坍落度和擴展度有增大的現象或趨勢; 三是因免振自密實混凝土摻有較多的粉煤灰, 故盡管混凝土坍落度較大, 但混凝土的保水性均良好, 基本上無泌水現象, 故粉煤灰取代水泥百分率和超量系數在一定范圍內變化對混凝土的保水性基本上無影響; 四是不管基準混凝土配合比如何, 當灰漿富余系數α低于3.4 時, 混凝土坍落度低于220mm,擴展度低于500mm, 此時混凝土依靠自身的流動性已不能完全填充結構的空隙; 當灰漿富余系數α 高于4.2 時, 混凝土粘聚性過高而降低施工速度且不經濟。故在配合比設計時應調整粉煤灰取代水泥百分率和超量系數, 使灰漿富余系數α 控制在3.6～4.0 間, 從而保證免振自密實混凝土具有足夠的流動性和適宜的粘聚性且經濟適用。
四、免振自密實混凝土相比普通混凝土存在的優勢
免振自密實混凝土可通過材料的選擇和配合比設計, 使混凝土拌合物具有足夠的流動性和塑性粘度, 從而滿足施工要求。它同普通混凝土相比,在拌合物性能、配合比設計和施工工藝上存在以下差異:
1、免振自密實混凝土材料種類與普通混凝土相同, 但對拌合物性能要求較高, 坍落度一般大于220mm, 擴展度大于500mm, 且具有良好粘聚性和保水性。
2、為保證免振自密實混凝土在具有較高流動性的同時擁有良好的粘聚性和保水性, 免振自密實混凝土中膠凝材料( 尤其是粉煤灰) 用量遠高于普通混凝土, 其配合比設計可采用超量取代法進行計算, 在選取粉煤灰取代水泥百分率和超量系數灰漿時, 可控制灰漿富余系數α 以使混凝土配合比經濟合理。
3、免振自密實混凝土施工時基本不用振搗即可充分填充鋼筋間的空隙, 形成密實而均勻的混凝土結構, 但在一些重點部位如墻體轉角處、縱橫墻相交處、承重梁下部位、樓板和屋面板下部位和預埋件處等, 均應注意人工插搗, 必要時在外部振搗, 保證混凝土的密實性
