論高流態(tài)砼主要性能及配制與應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

沈玉江

【摘 要】所謂高流態(tài)砼，就是砼拌合物的流動(dòng)性大，且粘聚性好、保水性高的砼。由于近代建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的斷面形狀復(fù)雜、尺寸狹小、配筋又密，再加上施工企業(yè)為提高生產(chǎn)效率，大多采用預(yù)拌砼和泵送施工等新工藝，高流態(tài)砼的應(yīng)用就被迅速推廣開(kāi)來(lái)。

【關(guān)鍵詞】高流態(tài)砼；流動(dòng)性；粘聚性；外加劑和摻合料

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，無(wú)論在大城市，還是在中小城鎮(zhèn)，多層、小高層和高層住宅建筑如雨后春筍般拔地而起。為適應(yīng)快速發(fā)展的建筑業(yè)對(duì)砼的需要，各地預(yù)拌砼生產(chǎn)企業(yè)和泵送砼等新工藝也蓬勃興起，這就要求新拌制的砼必須具有較大流動(dòng)性和可塑性；而砼的流動(dòng)性和可塑性直接關(guān)系到砼施工的難易和澆筑質(zhì)量，以及建筑能耗的高低和施工作業(yè)時(shí)是否擾民等問(wèn)題。因此，有效地加大砼流動(dòng)性、改善其工作性，以便采用新工藝、新技術(shù)，高效、優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行砼工程施工，便成為近代砼技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

1 高流態(tài)砼的定義

所謂高流態(tài)砼，是指砼拌合物的流動(dòng)性大，且粘聚性好、保水性高的砼。由于近代建筑結(jié)構(gòu)件的斷面不僅形狀復(fù)雜，而且尺寸狹小、配筋又密，加上面積大、層高和建筑總高大，再加上施工企業(yè)為加快建設(shè)速度和提高生產(chǎn)效率，大多采用預(yù)拌砼和泵送砼等新工藝，高流態(tài)砼的性能研究和配制、應(yīng)用技術(shù)被提到議事日程上來(lái)，要求建筑業(yè)科技人員盡快予以妥善解決，并迅速加以推廣應(yīng)用。

早期的砼，因施工工藝落后，大多靠多加水將砼拌合物變稀使用，致使硬化后砼強(qiáng)度降低很多。后來(lái)有了水灰比理論，人們懂得只有保持水灰比不變，同時(shí)增加水和水泥用量，才能使砼強(qiáng)度不下降而獲得較大流動(dòng)性，但這樣做的結(jié)果，不僅使砼成本提高，還會(huì)因過(guò)剩的水泥漿帶來(lái)諸多不利影響，比如：增加砼體積收縮值，使砼易發(fā)生裂縫，降低砼強(qiáng)度值等。因此上述兩種加大流動(dòng)性的方法均為近代砼施工技術(shù)所禁忌的，不可取。那么，能否以較小水灰比，不增加水泥漿用量的方法得到高流態(tài)砼，就成為近代砼技術(shù)中必須解決的難題之一。近年來(lái)，隨著流化劑、高效減水劑和各種復(fù)合型外加劑的研制成功，加入砼拌合物后，使其獲得高流動(dòng)性，于是，流化砼、自流平砼、免振自密實(shí)砼等不同稱(chēng)謂的高流態(tài)砼很快被廣泛用于建筑工程及其它砼工程中。

2 高流態(tài)砼的主要性能

高流態(tài)砼是以保證砼硬化后的力學(xué)性能滿足工程設(shè)計(jì)要求為前提，按工程使用條件的需要，使砼拌合物獲得所需流化性；由于設(shè)計(jì)要求和使用條件的不同，對(duì)高流態(tài)砼的要求是各異的，但它的主要性能有以下幾方面。

2.1 有較好的流動(dòng)性

砼拌合物的流動(dòng)性大、充盈模板能力好，一般只需輕微振搗，必要時(shí)能實(shí)現(xiàn)靠自重的作用自流平；高流態(tài)砼的塌落度一般在100～200mm之間，《普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》（JGJ55-2000）中把塌落度為100～150mm的砼定義為流動(dòng)性砼，塌落度大于或等于160mm的砼定義為大流動(dòng)性砼，這與現(xiàn)行的《砼質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB50164）對(duì)砼拌合物稠度分級(jí)的規(guī)定是一致的。

2.2 流動(dòng)性的保持能力好

由于高效減水劑的作用、水泥用量大、水化作用快等因素，流動(dòng)性容易隨時(shí)間推移而降低，表現(xiàn)為塌落度的損失加大。但據(jù)目前治理塌落度損失的科研成果看，如果控制措施恰當(dāng)，2小時(shí)后塌落度降低率可控制在10%～20%之間，甚至可控制在5%～0%之間。

2.3 砼拌合物的穩(wěn)定性好

砼在攪拌、運(yùn)輸、澆筑和振搗階段，因組成材料的粒徑、粒型、密度等不同，存在有自然分離的趨勢(shì)，高流態(tài)砼極易發(fā)生這種不穩(wěn)定的傾向，具體表現(xiàn)為離析和泌水現(xiàn)象的發(fā)生。為此，要求高流態(tài)砼拌合物抵抗骨料分離的能力要強(qiáng)些，無(wú)明顯泌水和分層現(xiàn)象，施工中可通過(guò)測(cè)試壓力泌水量作為控制指標(biāo)。

2.4 不改變凝結(jié)硬化性能

砼的凝結(jié)時(shí)間及其強(qiáng)度的增長(zhǎng)等理化性能，應(yīng)滿足不同施工作業(yè)環(huán)境和設(shè)計(jì)對(duì)結(jié)構(gòu)的要求。

2.5 不降低硬化后的力學(xué)性能

在砼澆搗、養(yǎng)護(hù)、凝固后，其強(qiáng)度等級(jí)及耐久性等力學(xué)性能，必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)，特別要防止因高流態(tài)而導(dǎo)致加劇干縮和開(kāi)裂現(xiàn)象。

3 高流態(tài)砼配制與應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

由于新拌制的砼的流動(dòng)性和可塑性直接影響著砼施工的難易和澆筑質(zhì)量?jī)?yōu)劣，因此，在配制和應(yīng)用高流態(tài)砼時(shí)必須對(duì)原材料和砼澆筑施工時(shí)的施工操作工藝提出比對(duì)普通砼更為嚴(yán)格的要求?，F(xiàn)分別論述如下。

3.1 配制高流態(tài)砼對(duì)原材料的要求

（1）水泥：應(yīng)選用泌水量低的水泥品種，如硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥和火山灰水泥；水泥中的鋁酸三鈣含量應(yīng)低些。（2）骨料：應(yīng)使用連續(xù)級(jí)配的粗骨料，其粒型應(yīng)潤(rùn)滑，如河卵石，最大粒徑應(yīng)根據(jù)構(gòu)件斷面最小尺寸和構(gòu)件中鋼筋最小間距來(lái)確定，特別是骨料中應(yīng)含有足夠的0.3mm以下的顆粒，且應(yīng)隨其最大粒徑的減小而適當(dāng)增多。（3）外加劑：選擇適宜的優(yōu)質(zhì)外加劑是配制高流態(tài)砼的關(guān)鍵。一般應(yīng)選用高分散性、流動(dòng)性損失小的高效減水劑，必要時(shí)可采用由減水劑、緩凝劑和引氣劑復(fù)合而成的外加劑，可獲得較理想的高流態(tài)砼拌合物。（4）礦物摻合料：與化學(xué)外加劑配合摻加的礦物摻合料，是確保高流態(tài)砼性能的有效措施；礦物摻合料的細(xì)度、顆粒狀態(tài)以及其火山灰效應(yīng)等，能顯著改善砼拌合物的流態(tài)特性；選擇品種優(yōu)越的礦物摻合料可起到增塑、減水、降低拌合物在凝固前泌水和離析的作用。

3.2 高流態(tài)砼配合比設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高流態(tài)砼的配合比設(shè)計(jì)是高流態(tài)砼能否成功配制的關(guān)鍵，其重中之重是把握住外加劑的流化改性作用，因此，應(yīng)著眼于掌握好配合比中用水量、水泥漿的含量和稠度對(duì)砼流變性能的影響程度，以及粗骨料的總表面積大小等，為此，可按未被流化前先行初步設(shè)計(jì)，作為“基準(zhǔn)配合比”，再通過(guò)幾次試配進(jìn)行調(diào)整，比選后最終予以確定?！盎鶞?zhǔn)配合比”設(shè)計(jì)時(shí)，若為≤C60普通砼，可按《普通砼配合比設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行；若為高強(qiáng)和高性能砼時(shí)，目前尚無(wú)規(guī)程可循，可借鑒已有的成熟經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮相關(guān)影響因素后再優(yōu)化其各項(xiàng)性能。隨后，根據(jù)所用外加劑的減水效果和礦物摻合料的用量，對(duì)“基準(zhǔn)配合比”修正，即保持原水灰比或水膠比不變，修正用水量和水泥用量；再根據(jù)骨料的顆粒狀況、礦物摻合料的品種和用量，適當(dāng)調(diào)整砂率，最后確定所需高流態(tài)砼配合比。為獲得最佳配合比，可設(shè)計(jì)幾個(gè)不同的高流態(tài)砼配合比，通過(guò)試拌及性能檢測(cè)，以便平行試驗(yàn)后經(jīng)嚴(yán)格比選選定最佳配合比。性能檢測(cè)的項(xiàng)目，除常規(guī)項(xiàng)目外，應(yīng)測(cè)泌水量、含氣量、塌落度損失、凝結(jié)時(shí)間和體積收縮值等。

3.3 高流態(tài)砼應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

高流態(tài)砼具有流動(dòng)性大、澆筑速度快的特點(diǎn)，施工中除按一般砼施工操作要點(diǎn)作業(yè)外，還應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn)：（1）不能用于水平面傾斜角度大于30°的斜坡上澆筑；遇到較長(zhǎng)的向下垂直管道輸送澆筑時(shí)，必須采取專(zhuān)門(mén)的截流和排氣措施。（2）由于該砼澆筑速度快，在入模后能很快產(chǎn)生對(duì)模板的側(cè)壓力，因此，在設(shè)計(jì)和制作模板時(shí)應(yīng)針對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的具體情況，采取必要的加固措施，防止其脹模。（3）要密切觀察砼拌合物有否發(fā)生泌水、離析和含氣量增加等現(xiàn)象，尤其是當(dāng)氣溫較高時(shí)的流動(dòng)性損失狀況，一旦發(fā)現(xiàn)此類(lèi)現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施處理之。（4）要注意布料環(huán)節(jié)，防止泵車(chē)布料超厚或集中于一處，以及出現(xiàn)布料不到位現(xiàn)象等。（5）澆筑后的砼頂面要及時(shí)派專(zhuān)人輥壓、抹平，并加強(qiáng)覆膜保濕養(yǎng)護(hù)。

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