摘要：通过对自密实混凝土的坍落度、扩展度和7d、28d抗压强度的研究，探究了石粉含量对自密实混凝土性能的影响规律。试验表明：石粉含量的增大对自密实混凝土的工作性能产生了不利影响；在石粉替代率小于5%时，石粉对自密实混凝土力学性能有积极的作用。并进一步探析了自密实混凝土施工技术应用。
关键词：机制砂；石粉；自密实混凝土
一、自密实混凝土概述
自密实混凝土是具有高流动性、均匀性和稳定性，浇筑时无需外力振捣，能够在自重作用下流动并充满模板空间的混凝土。作为主要原材料的天然砂资源紧缺，机制砂替代天然配制混凝土势在必行。机制砂中含有大量与母岩物理化学性质相同粒径小于0.0075mm的石粉。一般随着石粉含量的增加，在一定程度上提高了混凝土保水性和粘聚性，改善了离析泌水现象。低强混凝土随石粉含量的增加，丰富了混凝土的浆量，使硬化后混凝土中的孔隙减少，提高了混凝土的密实性，也提高了混凝土的抗渗性能。
二、石灰对自密实混凝土的影响
石粉对水泥水化具有增强作用，石粉在水泥水化反应中起晶核作用，诱导水泥的水化产物析晶，加速水泥水化并参加水泥的水化反应，阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化。同时，也有研究者发现石粉含量过高时，非活性石粉不具有水化及胶结作用，在水泥含量不变时，过多的石粉使水泥浆强度降低，因而混凝土强度减小。适量的石粉可以增加浆体的量，提高坍落度，但随着石粉含量继续增加，混凝土坍落度值降低。
对石粉影响自密实混凝土性能的研究尚未有统一的结论。因此，研究石粉对自密实混凝土的性能影响显得尤为重要。下面从石粉含量出发，研究其对自密实混凝土的工作性能和力学性能
2.1原材料
（1）细集料：由天然砂与机制砂以7：3的比例复配成的混合砂，细度模数为2.99的Ⅱ区中砂。其中机制砂的细度模数为3.25，为Ⅰ区粗砂，天然砂的细度模数为2.61，为Ⅱ区中砂。（2）粗集料：4.75mm-19mm的连续级配，按照（4.75mm-9.5mm：9.5mm-19.0mm=15%：85%）比例掺配，含泥量0.8%，压碎值18.5%。（3）水泥：采用P.O42.5R普通硅酸盐水泥。（4）粉煤灰：I级粉煤灰。（5）石粉：由密封式制样粉碎机对石灰岩质机制砂磨粉获取，细度为200目。（6）外加剂：聚羧酸高性能减水剂，含固量24.91%，减水率为25.5%。（7）水：自来水。
2.2试验配合比
为了研究石粉含量对自密实混凝土性能的影响，以表3为基准组，设计强度为C50，粉煤灰掺量30%，水胶比为0.35，砂率45%，不考虑细集料中本身的石粉含量，用石粉替换等质量的细集料，分别替换5%、10%、10%。
2.3试验方法
混凝土坍落度试验参照《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GBT50080-2016 进行；抗压强度试验参照 《普 通 混 凝 土 力 学 性 能 高 试 验 方 法 标 准》GB/T50081-2011 进行。
2.4试验结果及分析
（1）石粉含量对自密实混凝土工作性能的影响
通过实验可知，混凝土的工作性能随着石粉替代率的增加而逐渐变差。当石粉替代率大于等于10%时，该混凝土的工作性能已经无法达到自密实混凝土的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于石粉的比表面积较大，可以吸附大量的水，在用水量不变的情况下，可供给混凝土流动性的水减少，导致混凝土拌和物的粘聚性加大，混凝土拌合物的流变性能明显变差。
（2）石粉含量对自密实混凝土抗压强度的影响
通过实验可知，混凝土的7d、28d抗压强度随着石粉替代率的增加表现出先增大后减小的趋势，其中当石粉替代率为5%的时候，混凝土的7d、28d抗压强度均为最大值。在石粉替代率小于5%时，石粉可以起到积极的作用，促进水化硅酸三钙和水化铝酸三钙的形成，从而提高水泥浆的强度。随着替代率的增大，混凝土拌合物的粘聚性加大，石粉的填充效果无法有效发挥，反而影响水泥石与粗细集料的接触面，导致混凝土强度降低。当替代率为10%和15%时，强度已经不满足C50混凝土强度要求。
三、自密实混凝土施工技术应用
3.1运输
一般搅拌站点与实际的施工现场都存在相对较远的距离，因而要将搅拌站配制完成的混凝土运送至施工现场，就必须要进行合理的运输。在运输的过程中，要防止混凝土发生离析现象，并且在夏季要做好防晒措施，而冬季则要做好保温措施。运输所使用的罐车在使用前必须要进行清洗，并将刷车水全数排出，保证罐车内部的洁净干燥，以免影响到混凝土的性能。一般来讲，自密实混凝土的运输时间不得超过2个小时，且在到达施工现场之后，不得直接卸料，而应该先高速旋罐大约90s后再入仓。
3.2泵送
在高层的自密实混凝土开始浇筑时，一般采用泵送的方式进行浇筑。在泵机开动后，不能立即浇筑混凝土，应当先用水对泵送管道进行湿润，以免混凝土粘附在管道壁上，影响泵送效果，同时也可以实现对泵送管道的检查，保证其不会出现渗漏现象。在开始进行混凝土的泵送时，要以现缓慢且均匀的速度进行浇筑，继而再逐渐加速，到达一定程度后开始以正常匀速的状态进行泵送。混凝土泵送应连续进行。如须中断时，其中断时间不得超过混凝土从搅拌至浇筑完毕所允许的延续时间。泵送混凝土时，活塞应保持最大行程运转。混凝土泵送结束前，应正确计算尚需用的混凝土数量，并及时告知混凝土搅拌站。另外，在浇筑的过程中需要注意进行合理全面的振捣，不可有漏振的现象，也不能有少振或多振的现象发生。
3.3养护
（1）就墙体养护技巧而言，为了避免混凝土出现开裂的情况，确保混凝土后期强度逐渐增加，应当做好养护工作，洒水的时间应当保持在大于7d的范围。
（2）依据相关要求来看，墙体模板拆除时间能够确保墙体位置不会受到伤害，尤其是在炎热的气候下，在完全凝固以后的12～15h才能够符合相关标准。
（3）模板拆除后对混凝土进行连续养护。墙体养护一般采取刷养护剂或喷洒自来水两种方式进行养护。可以采用喷洒自来水养护，为保证养护及时，在顶部钢结构上放置4～5m的水箱，设专人不间断对竖向墙体洒水养护。
（4）柱的养护方法。柱混凝土采用包裹塑料薄膜养护，柱模板拆除后，立刻用塑料薄膜包裹，使水分不散失。夏天温度较高时，适当洒水。
3.4质量控制措施
（1）严格检验原材料，特别是石子粒级、压碎指标、针片状含量，砂的砂率、含泥量等均应符合有关规范标准及试验规定要求。
（2）混凝土的检验主要通过调整配合比来控制新拌混凝土坍落度在规定范围，从而保证混凝土的可泵性和硬化后强度。
（3）在施工中从混凝土的搅拌、运输、泵送到浇筑振捣，各岗位都定有专门管理人员监督和指导，并事前对每个施工人员进行培训，做到心中有数，对重要环节如混凝土搅拌点、泵送点，均安排试验人员24h值班，及时进行通报、调整，保证混凝土的顺利施工。
结束语：
（1）石粉含量的增大，对C50自密实混凝土的工作性能产生不利的影响。当石粉替代率大于等于10%时，该混凝土的工作性能已经无法达到自密实混凝土的要求。在5%～10%替代率下，扩展度损失显著增大。工作性能作为自密实混凝土的重要技术指标，降低石粉含量对自密实混凝土有着重要意义。
（2）自密实混凝土的抗压强度随着石粉替代率的增加表现出先增大后减小的趋势，在石粉替代率小于5%时，石粉可以起到积极的作用，提高混凝土强度。当替代率为10%和15%时，强度已经不满足C50混凝土强度要求。
（3）合理平衡自密实混凝土的力学性能和工作性能的权重，也是影响石粉含量的重要因素。
参考文献：
[1] 徐健，蔡基伟，王稷良，等.人工砂与人工砂混凝土的研究现状[J].国外建材科技，2004（03）：20-24.
[2] 李婷婷，王稷良，郑国荣，等.机制砂中石粉含量对混凝土抗渗性能的影响[J].混凝土，2009（03）：135-37.
论文作者:赵中华1,葛彬年2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/14
标签：混凝土论文; 密实论文; 含量论文; 水化论文; 性能论文; 强度论文; 抗压强度论文; 《防护工程》2018年第31期论文;