
高性能混凝土作為綠色建筑材料在基礎建設中推廣應用,對提高工程質(zhì)量、降低綜合成本、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、實(shí)現節能減排具有重要意義。高性能混凝土是滿(mǎn)足建設工程特定要求,采用優(yōu)質(zhì)常規原材料和優(yōu)化配合比設計,通過(guò)綠色生產(chǎn)方式以及嚴格的施工措施制成的,具有優(yōu)異的工作性能、力學(xué)性能和耐久性能的混凝土。
預拌高性能混凝土存在技術(shù)問(wèn)題:
1.坍落度經(jīng)時(shí)損失問(wèn)題
實(shí)踐中,往往由于對坍落度損失考慮不周,造成現場(chǎng)澆筑時(shí),泵送或密實(shí)成型困難,從而影響施工效率和混凝土質(zhì)量。預拌混凝土與現場(chǎng)拌制混凝土相比,攪拌與澆筑之間的時(shí)間差大大延長(cháng),預拌混凝土的供應半徑一般在10~20 km內,運輸加上等待時(shí)間,預拌混凝土的攪拌與運至現場(chǎng)開(kāi)始澆筑之間的時(shí)間差可達1 h以上。因此,預拌混凝土坍落度的經(jīng)時(shí)損失一般較大,特別是在配制較高強度或大流動(dòng)性混凝土時(shí),由于摻入高效減水劑,坍落度損失更為嚴重。
預拌混凝土采用泵送施工時(shí),由于坍落度越小,要求的泵壓越高,因此常用坍落度來(lái)判定混凝土的可泵性。當坍落度過(guò)小時(shí),管道的摩擦力很大,提高泵壓雖可以實(shí)現泵送,但在高壓下,泵送機件磨損加劇,混凝土容易脫水,最終導致管道堵塞;當坍落度過(guò)大時(shí),雖然泵壓降低,但混凝土拌合物粘聚性差,離析現象明顯,也會(huì )造成管道堵塞。一般說(shuō)來(lái),混凝土坍落度控制在160~180mm的范圍內時(shí),輸送管道壁內會(huì )形成低粘度的薄漿層,有利于減小混凝土拌合物泵送阻力。對于高性能混凝土僅用坍落度來(lái)判定其可泵性是不全面的,還必須綜合考慮粘聚性指標。
對于預拌高性能混凝土,在其凝結硬化過(guò)程中的物理和化學(xué)作用下,混凝土拌合物坍落度損失較快,在夏季施工或長(cháng)距離運輸后,現場(chǎng)泵送困難。因此,需要研究坍落度損失的機理及控制坍落度損失的對策。
2.泵送性能評價(jià)指標尚未確定
泵送性能是預拌混凝土工作性能的重要方面,拌合站配制的預拌混凝土除應滿(mǎn)足結構功能要求的力學(xué)性能和耐久性能外,還應滿(mǎn)足混凝土拌合物在運輸過(guò)程中坍落度經(jīng)時(shí)損失小及施工時(shí)具有良好的可泵性等要求。理論分析與實(shí)踐都表明,在混凝土泵送時(shí), 混凝土拌合物在輸送管道中會(huì )形成一個(gè)整體的“栓塞”運動(dòng),在管壁與“栓塞”邊緣之間存在一層粘度較低的薄漿層,在管壁上還有一層極薄的水膜,對混凝土在管道中的輸送起著(zhù)潤滑作用。因此,要使混凝土拌合物具有良好的可泵性,應滿(mǎn)足的要求是:(1)混凝土拌合物在管道中輸送時(shí)能形成起潤滑作用的薄漿層,減少混凝土在輸送過(guò)程中的阻力;(2)混凝土拌合物應具有足夠的保水性和粘聚性,以確?;炷猎诒盟瓦^(guò)程中不泌水、不離析,能在管道中連續穩定地輸送。
3.預拌高性能混凝土早期開(kāi)裂問(wèn)題突出
預拌混凝土為了滿(mǎn)足泵送的需要和強度指標,水泥用量較大、砂率大、粗骨料粒徑小等帶來(lái)的塑性坍陷大,澆筑后的混凝土早期容易產(chǎn)生裂紋;泵送混凝土的坍落度大(一般都在200mm以上),對于許多高層建筑,混凝土的坍落度有的超過(guò)220mm。施工中發(fā)現,坍落度和流動(dòng)性大的混凝土要比坍落度和流動(dòng)性小的混凝土早期更容易出現裂縫。
在水膠比一定的條件下,大坍落度要求較多的單位用水量,而多的單位用水量導致水泥用量增大,水泥是混凝土中膠凝材料的主要組成部分,它在混凝土凝結硬化過(guò)程中,會(huì )產(chǎn)生化學(xué)收縮(即混凝土的自收縮),水泥用量越大收縮越大。對于高性能混凝土,當水膠比小于0.35時(shí),拌合物內相對濕度很快降到80%以下,自收縮引起混凝土的體積減少在8%左右,成為高性能混凝土開(kāi)裂的重要原因。另外,由于采用較多的單位用水量,在混凝土硬化后期,隨著(zhù)內部水份的蒸發(fā),混凝土產(chǎn)生干燥收縮導致表面開(kāi)裂。
此外,預拌混凝土為滿(mǎn)足運輸、泵送的要求,砂率較大(一般在40%以上),粗骨料粒徑變?。ㄒ话銥?~25mm)。
