自密實(shí)混凝土性能研究及改善措施

孫立婧 段鵬飛 劉青山 渤海理工職業(yè)學(xué)院 交通工程系

雖然我國(guó)關(guān)于自密實(shí)混凝土的研究和應(yīng)用起步都比較晚，但是近些年，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)建筑領(lǐng)域中所應(yīng)用到的混凝土技術(shù)水平提升速度非常之快，現(xiàn)在自密實(shí)混凝土的性能研究目標(biāo)其早已經(jīng)不再單獨(dú)滿足于強(qiáng)度這一基礎(chǔ)要求，而且開(kāi)始向如何提升混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性以及如何提高施工效率等方面靠攏。自密實(shí)混凝土所具備的高性能在當(dāng)今建筑領(lǐng)域呈現(xiàn)出不可替代的重要作用，今后關(guān)于混凝土技術(shù)方面的創(chuàng)新和升級(jí)依然會(huì)與自密實(shí)混凝土保持著非常緊密的關(guān)聯(lián)性，自密實(shí)混凝土已經(jīng)成為未來(lái)建筑行業(yè)確保更高質(zhì)量的重要原料保障。以下是筆者結(jié)合自己多年相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)，就此議題提出自己的幾點(diǎn)看法和建議。

一、關(guān)于自密實(shí)混凝土的定義

自密實(shí)混凝土，簡(jiǎn)稱SCC。其作為高性能混凝土的重要代表具有以下幾點(diǎn)特征：第一，自密實(shí)混凝土擁有著高流動(dòng)性；第二，自密實(shí)混凝土粘度適當(dāng)；第三，自密實(shí)混凝土不離析，可以通過(guò)鋼筋填滿模板內(nèi)的所有空隙；第四，自密實(shí)混凝土可以在重力作用下自行密實(shí)。

二、自密實(shí)混凝土的性能分析

（一）強(qiáng)穩(wěn)定性

自密實(shí)混凝土有著非常強(qiáng)的穩(wěn)定性。自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)當(dāng)中最關(guān)鍵的一點(diǎn)就是流動(dòng)性和抗分散性實(shí)現(xiàn)平衡，其需要科學(xué)調(diào)整用水量和超塑化劑用料。通常情況下，配置自密實(shí)混凝土?xí)浞挚紤]到不同建筑工程實(shí)際所需要的性能，會(huì)秉承具體問(wèn)題具體分析的原則來(lái)進(jìn)一步衡量好混凝土流動(dòng)性和抗分散性之間的關(guān)系，進(jìn)而確定好合適的水灰比例和超速化劑摻量。

（二）高流動(dòng)性

在衡量自密實(shí)混凝土工作性能的諸多指標(biāo)和因素當(dāng)中，流動(dòng)性是最核心的指標(biāo)之一。何為流動(dòng)性，即在分散體系當(dāng)中能夠克服內(nèi)阻力而產(chǎn)生變性的性能。流動(dòng)性的高低主要體現(xiàn)在屈服應(yīng)力和剪切應(yīng)力兩個(gè)方面，屈服應(yīng)力不僅僅是促使混凝土發(fā)生流動(dòng)的重要?jiǎng)恿?，其也是保證混凝土不離析的一個(gè)重要前提。而剪切應(yīng)力則主要決定著拌合物流動(dòng)性的大小，而決定剪切應(yīng)力的要素便是分散體系當(dāng)中固、液的相比率，也就是水灰比的大小。因此，對(duì)于自密實(shí)混凝土的配置工作而言，最重要也是最有效的措施之一便是添加適量的級(jí)配好、細(xì)度小的礦渣或者粉煤灰。

（三）不會(huì)阻塞

混凝土拌合物流動(dòng)通過(guò)鋼筋間隙，在流動(dòng)的過(guò)程中，彼此之間相互發(fā)生作用導(dǎo)致位置的隨之改變，此時(shí)便會(huì)產(chǎn)生剪應(yīng)力，流動(dòng)時(shí)間越久，剪應(yīng)力會(huì)越強(qiáng)，剪應(yīng)力越強(qiáng)，混凝土拌合物發(fā)生阻塞的可能性就越大，一旦發(fā)生塞流，拌合物便沒(méi)有辦法順利通過(guò)鋼筋間隙。而自密實(shí)混凝土在設(shè)計(jì)配合時(shí)便充分考慮到了這一點(diǎn)，會(huì)科學(xué)調(diào)控粗集料的體積含量，以此來(lái)控制混凝土的可塑性，所以，自密實(shí)混凝土拌合物在通過(guò)鋼筋和模板的間隙時(shí)，很少發(fā)生阻塞問(wèn)題。

三、如何進(jìn)一步改善自密實(shí)混凝土的性能

（一）進(jìn)一步提高自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性

為進(jìn)一步提高自密實(shí)混凝土的流動(dòng)性，需要繼續(xù)減小顆粒之間的摩擦阻力，而要想減小顆粒之間的摩擦阻力，可摻入適量的超塑化劑來(lái)減緩顆粒的表面張力，如果特殊需求也可摻入適量的礦物成分或者超細(xì)物料。

（二）進(jìn)一步提升自密實(shí)混凝土的穩(wěn)定性

液相的自密實(shí)混凝土必然會(huì)具備流變性，流變性不產(chǎn)生泌水也可防止顆粒的離析。為進(jìn)一步提升自密實(shí)混凝土的穩(wěn)定性，可選擇摻入一定量的細(xì)填料，顆粒的尺寸需要控制在0.25毫米以內(nèi)，如有特殊需求，需要確保更強(qiáng)的穩(wěn)定性，則還可以考慮摻入適量的粘度改性劑。

（三）有效確保自密實(shí)混凝土不發(fā)生阻塞現(xiàn)象

自密實(shí)混凝土的性能，從理論層面來(lái)解釋是不存在阻塞現(xiàn)象的，但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，均會(huì)或多或少的產(chǎn)生阻塞問(wèn)題。這也是自密實(shí)混凝土性能改善工作中需要重點(diǎn)考慮到的一個(gè)問(wèn)題。為了有效確保自密實(shí)混凝土能夠更加順暢地通過(guò)模板和鋼筋的所有間隙，而且不會(huì)產(chǎn)生阻塞現(xiàn)象，相關(guān)研究人員可以考慮根據(jù)特定結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)來(lái)選擇與之匹配的集料形貌和粒徑。此外，筆者在這里還要提醒一點(diǎn)，那就是要充分考慮到液相的流變性質(zhì)和體積含量，這也是確保自密實(shí)混凝土不發(fā)生阻塞現(xiàn)象需要重點(diǎn)考量的參數(shù)，而且流變性質(zhì)必須要具備適當(dāng)?shù)乃苄哉扯群捅容^低的屈服應(yīng)力。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，與一般性質(zhì)的混凝土相比，自密實(shí)混凝土的確擁有著諸多的優(yōu)點(diǎn)和特色，在實(shí)際建筑應(yīng)用領(lǐng)域也呈現(xiàn)出至關(guān)重要的作用，發(fā)展前景更是非常廣闊。但因?yàn)殛P(guān)于自密實(shí)混凝土的研究開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用時(shí)間并不算長(zhǎng)，其中還是有很多問(wèn)題以及相關(guān)內(nèi)容未能得到有效的解決以及解釋，與自密實(shí)混凝土的研究工作還需要?dú)v經(jīng)一段相對(duì)漫長(zhǎng)的時(shí)間，進(jìn)行更深入深層的研究，相信在不久的將來(lái)，自密實(shí)混凝土的價(jià)值將會(huì)得到更深入的挖掘，其在我國(guó)建筑領(lǐng)域?qū)?huì)發(fā)揮出更大的作用。