本文首先對自密實混凝土的發(fā)展與現(xiàn)狀進行總結(jié),提出自密實混凝土的制備原理,同時介紹自密實混凝土的原材料選擇原則和配合比設(shè)計方法,并展望了自密實混凝土的發(fā)展方向與相應(yīng)的解決途徑。
1 自密實混凝土的發(fā)展
自密實混凝土(Self Compacting Concrete) ,也有人稱為高流態(tài)混凝土(Highly Fluidized Concrete) ,指混凝土拌合物主要靠自重,不需要振搗即可充滿模型和包裹鋼筋,屬于高性能混凝土的一種。該混凝土流動性好,具有良好的施工性能和填充性能,而且骨料不離析,混凝土硬化后具有良好的力學(xué)性能和耐久性。
世界各國對混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題十分關(guān)注。目前所有混凝土均靠充分振搗來達到密實,滿足所需要的強度和耐久性,振搗不良會大大降低混凝土的最終性能。因此,日本崗村教授提出研究開發(fā)自密實混凝土,利用其自身優(yōu)良的施工性能,保證混凝土即使在不利施工的條件下,也能密實成型,避免因振搗不足而造成的空洞、蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷。
他們首先利用水下混凝土的技術(shù)來研制這種流動性好、填充性高的混凝土。通過試驗發(fā)現(xiàn)簡單地把這種工藝移到地面上施工并不成功,主要原因有:a) 由于這類混凝土粘度較高,包裹在混凝土中的空氣難以排除;b) 在鋼筋密集部分,難以做到密實填充。因此,他們又開始做了新的研究,并取得較大進展。1989 年,在東京舉行了自密實混凝土的公開試驗,有100 多位研究人員和工程技術(shù)人員參加,會后許多大建筑公司開始了自密實混凝土的開發(fā)。1992 年出席日本混凝土學(xué)會關(guān)于自密實混凝土年會的單位增至30 家。
日本建筑協(xié)會在材料施工委員會下設(shè)置了“高流動性混凝土”分會,并于1992 年到1995 年三年內(nèi)對自密實的質(zhì)量標準、材料、配合比、施工、質(zhì)量管理等有關(guān)內(nèi)容進行了研究,1997 年1 月制定了“高流動性混凝土材料、配比、制造、施工指針”,大大推動了自密實混凝土在日本的應(yīng)用。1998 年8月日本在一次國際會議上宣布到2003 年自密實混凝土的用量超過混凝土總用量50 %的計劃。
歐洲也不甘落后,出資300 萬歐元資助由多國建筑商、混凝土專家、外加劑生產(chǎn)廠、鋼纖維生產(chǎn)廠聯(lián)合攻關(guān)的開發(fā)項目,旨在開發(fā)土木工程通用型自密實混凝土(較高的強度)以及建筑用高質(zhì)量飾面效果的纖維增強自密實混凝土,其目標是趕上和超過日本技術(shù)。
我國從20 世紀90 年代初期也開始了免振自密實混凝土的研究。從1995 年開始深圳、上海、北京等城市應(yīng)用自密實混凝土澆筑了4 萬余立方米,主要應(yīng)用于地下暗挖、配筋形狀較為密實、復(fù)雜等無法澆筑和振搗的部位,解決了施工擾民的問題,縮短了澆筑工期。
總結(jié)國內(nèi)外的相關(guān)資料,自密實混凝土的工作性能指標應(yīng)達到:坍落度240~270 mm ,擴展度≥600 mm ,Orimet 法流下時間8~16 s ,坍落度中邊高差20 mm。