免振自密实混凝土.ppt
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1、 免振自密实混凝土免振自密实混凝土一、免振自密实混凝土技术概述一、免振自密实混凝土技术概述 免振自密实混凝土即拌合物具有很高的流动性而不离免振自密实混凝土即拌合物具有很高的流动性而不离析、不泌水,能不经振捣或少振捣而自动流平并充满析、不泌水,能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。此技术在日本、美国等经模型和包裹钢筋的混凝土。此技术在日本、美国等经济技术比较发达的国家应用非常广泛,我国在九十年济技术比较发达的国家应用非常广泛,我国在九十年代开始引进此类技术并逐步在大城市推广应用。代开始引进此类技术并逐步在大城市推广应用。免振自密实混凝土综合效益显著,主要用于浇筑量大、免振自密
2、实混凝土综合效益显著,主要用于浇筑量大、浇筑高度大、钢筋密集、有特殊形状等的工程以及地浇筑高度大、钢筋密集、有特殊形状等的工程以及地下暗挖、密筋、形状复杂等无法浇筑或浇筑困难的部下暗挖、密筋、形状复杂等无法浇筑或浇筑困难的部位。可避免出现因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、麻位。可避免出现因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。并有方便施工及解决扰民问题等优点。面等质量缺陷。并有方便施工及解决扰民问题等优点。免振自密实混凝土配制的关键是满足良好的流变性能免振自密实混凝土配制的关键是满足良好的流变性能要求,所以,免振自密实混凝土属于高流动性混凝土要求,所以,免振自密实混凝土属于高流动性混凝土的一
3、部分。的一部分。v免免振振自自密密实实混混凝凝土土的的拌拌合合物物除除高高流流动动性性外外,还还必必须须具具有有良良好好的的抗抗材材料料分分离离性性(抗抗离离析析性性)、间间隙隙通通过过性性(通通过过较较密密钢钢筋筋间间隙隙和和狭狭窄窄通通道道的的能能力力)和和抗抗堵堵塞塞性性(填填充充能能力力)。国国外外大大多多用用拌拌合合物物的的坍坍落落流流动动度度,即即坍坍落落后后拌拌合合物物铺铺展展的的直直径径,作作为为高高流流动动性性混混凝凝土土流流变变性性能能的的量量度度。拌拌合合物物抗抗离离析析性性可可用用坍坍落落流流动动速速率率来来评评定定,坍坍落落流流动动速速率率快快时时,流流动动性性好好,
4、但但过过快快时时容容易易产产生生离离析析。抗抗离离析析性性直直接接影影响响混混凝凝土土拌拌合合物物浇浇筑筑后后的的均均匀匀性性。必必要要时时可可检检测测水水平平流流动动至至不不同同部部位位或或垂垂直直浇浇筑筑到到不不同同高高度度的的拌拌合合物物中中粗粗骨骨料料的的含含量量,作作为为拌拌合合物物均均质质性性的的评评定定。一一般般,免免振振自自密密实实混混凝凝土凝结时间较长,可达土凝结时间较长,可达10h左右。左右。v免振自密实混凝土施工中主要要注意控制以下两方面问题:免振自密实混凝土施工中主要要注意控制以下两方面问题:v(1)混凝土流动性损失问题控制。)混凝土流动性损失问题控制。混凝土流动性损失
5、问题主混凝土流动性损失问题主要是由高效减水剂与水泥之间的相容性不好造成的。由于水泥要是由高效减水剂与水泥之间的相容性不好造成的。由于水泥颗粒表面对减水剂有吸附作用,当水泥浆体中残余减水剂浓度颗粒表面对减水剂有吸附作用,当水泥浆体中残余减水剂浓度降低至不足以起到分散作用时,随着水泥水化,水泥浆体的流降低至不足以起到分散作用时,随着水泥水化,水泥浆体的流动性损失很快。解决的办法是保持减水剂在混凝土的水泥浆体动性损失很快。解决的办法是保持减水剂在混凝土的水泥浆体中具有一定的残余浓度,包括物理和化学两种途径。物理途径中具有一定的残余浓度,包括物理和化学两种途径。物理途径包括减水剂的后掺法、多次添加法、
6、矿物载体缓慢释放方法等,包括减水剂的后掺法、多次添加法、矿物载体缓慢释放方法等,但在工程应用过程中不太方便,影响混凝土的质量;化学途径但在工程应用过程中不太方便,影响混凝土的质量;化学途径较多,复合缓凝剂在一定程度上可以减缓混凝土流动性损失,较多,复合缓凝剂在一定程度上可以减缓混凝土流动性损失,防止混凝土凝结过快,但也可能造成混凝土过度缓凝,影响水防止混凝土凝结过快,但也可能造成混凝土过度缓凝,影响水泥水化等问题。当前工程上一般通过复合或合成的高性能减水泥水化等问题。当前工程上一般通过复合或合成的高性能减水剂,可以较好地控制混凝土坍落度损失,对混凝土硬化影响较剂,可以较好地控制混凝土坍落度损失
7、,对混凝土硬化影响较小。小。v(2)混凝土早期裂缝问题。)混凝土早期裂缝问题。免振自密实混凝土早期收缩较大,免振自密实混凝土早期收缩较大,易造成混凝土的早期开裂,使渗透性降低,严重危害混凝土的易造成混凝土的早期开裂,使渗透性降低,严重危害混凝土的耐久性。目前,有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂纹产耐久性。目前,有效地抑制混凝土早期干缩微裂及离析裂纹产生的主要途径包括:降低混凝土的单方用水量;增加矿物超细生的主要途径包括:降低混凝土的单方用水量;增加矿物超细粉用量,减小水泥胶凝材料用量,在混凝土中引入微小气孔,粉用量,减小水泥胶凝材料用量,在混凝土中引入微小气孔,减小混凝土总收缩值;在混凝土中
8、掺人适量比例的减小混凝土总收缩值;在混凝土中掺人适量比例的UEA膨胀剂膨胀剂或纤维,避免连通毛细孔的形成;加强混凝土的早期湿养护等。或纤维,避免连通毛细孔的形成;加强混凝土的早期湿养护等。v二、混凝土达到免振自密实的技术途径二、混凝土达到免振自密实的技术途径v 目前,免振捣自密实高性能混凝土是通过掺目前,免振捣自密实高性能混凝土是通过掺入高性能减水剂和超细矿物掺和料来实现高性入高性能减水剂和超细矿物掺和料来实现高性能混凝土。另外,与高性能混凝土相应配套的能混凝土。另外,与高性能混凝土相应配套的工艺,包括混凝土的生产、输送、浇筑、养护工艺,包括混凝土的生产、输送、浇筑、养护等各工序应合理优化,可
9、以减少混凝土质量波等各工序应合理优化,可以减少混凝土质量波动,减少初始缺陷,使新拌混凝土更均匀密实,动,减少初始缺陷,使新拌混凝土更均匀密实,硬化混凝土的骨料相与凝胶相粘结更加牢固,硬化混凝土的骨料相与凝胶相粘结更加牢固,从而使混凝土的各项性能指标提高,最终实现从而使混凝土的各项性能指标提高,最终实现混凝土的高性能化。其技术途径见图混凝土的高性能化。其技术途径见图7-35。v1、高性能减水剂的作用和选择、高性能减水剂的作用和选择v 如果没有高性能减水剂良好的流化作用,那么经济如果没有高性能减水剂良好的流化作用,那么经济实用的免振自密实混凝土必定难以实现。一般来说,实用的免振自密实混凝土必定难以
10、实现。一般来说,减水剂用于混凝土中主要起三个不同的作用:减水剂用于混凝土中主要起三个不同的作用:v(1)改善混凝土的施工工作性改善混凝土的施工工作性v(2)减小水灰比,提高混凝土的强度和耐久性;减小水灰比,提高混凝土的强度和耐久性;v(3)节约水泥,减少混凝土初始缺陷。在混凝土中掺节约水泥,减少混凝土初始缺陷。在混凝土中掺入高效减水剂后,许多性能如微观结构、孔隙率、入高效减水剂后,许多性能如微观结构、孔隙率、吸附性、硬化速度、强度等都将发生改变,水泥矿吸附性、硬化速度、强度等都将发生改变,水泥矿物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响。物水化和水泥本身的一些性能也会受到影响。v2、超细矿物掺和料
11、的作用和选择、超细矿物掺和料的作用和选择v在混凝土中加入矿物超细粉,有助于改善水泥在混凝土中加入矿物超细粉,有助于改善水泥和高效减水剂之间的相容性。超细粉部分替代和高效减水剂之间的相容性。超细粉部分替代水泥熟料或水泥本身,既可改善混凝土的流动水泥熟料或水泥本身,既可改善混凝土的流动性,又能提高其强度与耐久性,成为高性能混性,又能提高其强度与耐久性,成为高性能混凝土中不可缺少的组成。凝土中不可缺少的组成。v3、UEA膨胀剂在免振自密实混凝土中的作用机膨胀剂在免振自密实混凝土中的作用机理理v 免振自密实混凝土通常由于粗骨料用量少,免振自密实混凝土通常由于粗骨料用量少,粉体材料用量大,混凝土的干燥收
12、缩会大些,粉体材料用量大,混凝土的干燥收缩会大些,容易产生有害裂缝,尤其对外部腐蚀和反复荷容易产生有害裂缝,尤其对外部腐蚀和反复荷载动力作用的结构,裂缝的发展是影响耐久性载动力作用的结构,裂缝的发展是影响耐久性的主要原因。在混凝土中掺用适量(胶凝材料的主要原因。在混凝土中掺用适量(胶凝材料的的10%左右)的左右)的UEA膨胀剂能提高混凝土体积膨胀剂能提高混凝土体积的稳定性,补偿收缩,减免早期内部裂缝,改的稳定性,补偿收缩,减免早期内部裂缝,改善混凝土的密实性及增强混凝土的抗渗能力,善混凝土的密实性及增强混凝土的抗渗能力,并且能提高混凝土的后期强度。并且能提高混凝土的后期强度。v4、胶凝材料的选
13、择、胶凝材料的选择 v 除要求温升很低的大体积免振自密实混除要求温升很低的大体积免振自密实混凝土需要选用中热或低热水泥外,硅酸盐凝土需要选用中热或低热水泥外,硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥水泥、普通硅酸盐水泥和矿渣硅酸盐水泥都可选用,按目前我国标准应不低于都可选用,按目前我国标准应不低于42.5等级水泥,并具有较低的需水性和与所用等级水泥,并具有较低的需水性和与所用高效减水剂的相容性。高效减水剂的相容性。v5、选择最适宜的骨料、选择最适宜的骨料v 一般粗细骨料总量占混凝土体积的一般粗细骨料总量占混凝土体积的6575,是混凝土的主要组成部分,是混凝土的主要组成部分,正确选择骨料,是配
14、制免振自密实混凝正确选择骨料,是配制免振自密实混凝土基础。因为骨料的物理性质对混凝土土基础。因为骨料的物理性质对混凝土的耐久性和强度有显著的影响。粗骨料的耐久性和强度有显著的影响。粗骨料的吸水率低,可使混凝土强度较高,且的吸水率低,可使混凝土强度较高,且抗冻性好,收缩值较小。粗骨料材性过抗冻性好,收缩值较小。粗骨料材性过于坚硬,则在混凝土遭受温湿变化而引于坚硬,则在混凝土遭受温湿变化而引起体积变化时,混凝土中强度较弱的水起体积变化时,混凝土中强度较弱的水泥浆与骨料界面处应力大,易于开裂。泥浆与骨料界面处应力大,易于开裂。而大粒径的骨料使其与胶凝物的结合面而大粒径的骨料使其与胶凝物的结合面相对较
15、少,造成混凝土强度的微观不连相对较少,造成混凝土强度的微观不连续性,混凝土强度较高,这种影响越明续性,混凝土强度较高,这种影响越明显。显。v三、免振自密实混凝土配合比设计依据三、免振自密实混凝土配合比设计依据v 免振自密实混凝土的合理工艺参数选择主要是保免振自密实混凝土的合理工艺参数选择主要是保证满足混凝土的耐久性和强度的要求,因采用不同证满足混凝土的耐久性和强度的要求,因采用不同的矿物掺和料和化学外加剂,其组分较普通混凝土的矿物掺和料和化学外加剂,其组分较普通混凝土多,配合比设计也比普通混凝土复杂。目前国际上多,配合比设计也比普通混凝土复杂。目前国际上提出的免振自密实混凝土的配合比设计方法很
16、多,提出的免振自密实混凝土的配合比设计方法很多,比较典型和应用较多的方法有以下比较典型和应用较多的方法有以下3种:种:v(1)美国混凝土协会()美国混凝土协会(ACI)推荐方法:此设计适)推荐方法:此设计适应于抗压强度在应于抗压强度在4080MPa之间的混凝土。它采用之间的混凝土。它采用一系列不同的胶凝材料比例和用量来进行试配,最一系列不同的胶凝材料比例和用量来进行试配,最后得到最佳的混凝土配合比后得到最佳的混凝土配合比。v(2)法国国家路桥实验室推荐方法:它通过在模型)法国国家路桥实验室推荐方法:它通过在模型材料上大量试验的结论,编制了计算机软件,称为材料上大量试验的结论,编制了计算机软件,
17、称为BETONLAB,可较好地预测给定要求下的最佳、最,可较好地预测给定要求下的最佳、最经济的混凝土配合比。经济的混凝土配合比。v(3)加拿大混凝土协会推荐方法:它在现有高强混)加拿大混凝土协会推荐方法:它在现有高强混凝土实践的基础上加以总结,对混凝土配合比设计凝土实践的基础上加以总结,对混凝土配合比设计的主要参数给定一些假定,进而设计混凝土的配合的主要参数给定一些假定,进而设计混凝土的配合比。比。v(3)加拿大混凝土协会推荐方法:它在现有)加拿大混凝土协会推荐方法:它在现有高强混凝土实践的基础上加以总结,对混凝土高强混凝土实践的基础上加以总结,对混凝土配合比设计的主要参数给定一些假定,进而设
18、配合比设计的主要参数给定一些假定,进而设计混凝土的配合比。计混凝土的配合比。v 我国还没有统一的免振自密实混凝土配合比我国还没有统一的免振自密实混凝土配合比的设计方法。国内科研部门和施工企业大多采的设计方法。国内科研部门和施工企业大多采用的是:在普通混凝土设计方法的基础上,主用的是:在普通混凝土设计方法的基础上,主要参数假设给定,通过不同配比方案试验选定。要参数假设给定,通过不同配比方案试验选定。主要有以下两种:假定表观密度法和组分体积主要有以下两种:假定表观密度法和组分体积法。法。v(3)超细矿粉掺合料的用量)超细矿粉掺合料的用量v超细矿粉掺合料一般按水泥重量计,硅粉约超细矿粉掺合料一般按水
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- 关 键 词:
- 密实 混凝土
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