新拌自密实混凝土掺粘度改性材料、石粉的性能研究

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1、新拌自密实混凝土性能研究摘要自密实混凝土（SelfCompactingConcrete，简称SCC）是基于施工性能来分类和命名的，是一种特殊的高性能混凝土，拌合物表现出优良的工作性能，浇灌过程中不用振捣而完全依靠自重作用自由流淌充分填充模板内的空间形成均匀密实的结构，硬化后具有良好的力学性能和耐久性能。这种优越的性能已应用于CRTSⅢ型板式无砟轨道的充填层，由于灌注充填层需要新拌自密实混凝土优越的性能，所以研究新拌自密实混凝土优越的性能将变得异常的重要。在自密实混凝土的研究中掺入矿物掺合料可以很好地改善新拌

2、自密实混凝土的工作性能，而本次试验中我们将掺入石粉和粘度改性材料，这两种物质的掺入会给新拌自密实混凝土带来怎样的改善是本次课题研究的重要意义。本课题利用坍落扩展度、扩展时间T50试验，混凝土含气量测定实验获得了一下结果：（1）、自密实混凝土中掺入适量的石灰石粉可以改善其工作性能。（2）、自密实混凝土中掺入适量的粘度改性材料可以改善其工作性能。（3）、自密实混凝土中掺适量的粘度改性材料改善的工作性能优于掺石灰石粉。关键词：新拌自密实混凝土，坍落扩展度，扩展时间T50，混凝土含气量，石灰石粉，粘度改性材料1绪论

3、1.1本课题研究背景与意义1.1.1研究背景自密实混凝土（SelfCompactingConcrete，简称SCC）是基于施工性能来分类和命名的，是一种特殊的高性能混凝土，拌合物表现出优良的工作性能，浇灌过程中不用振捣而完全依靠自重作用自由流淌充分填充模板内的空间形成均匀密实的结构，硬化后具有良好的力学性能和耐久性能。其具有：a保证混凝土良好的密实性；b提高生产效率；c改善工作环境和安全性；d改善混凝土的表面质量；e增加结构设计自由度；f避免振捣对模板产生磨损；g降低工程总体造价等众多优点。因此被称为“近几

4、十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”。1.1.2研究意义在自密实混凝土的研究中掺入矿物掺合料可以很好地改善新拌自密实混凝土的工作性能，而本次试验中我们将掺入石粉和粘度改性材料，这两种物质的掺入会给新拌自密实混凝土带来怎样的改善是本次课题研究的重要意义。1.2石灰石粉在新拌自密实混凝土中的作用机理良好的工作性是混凝土质量均匀、获得高性能因而安全可靠的前提，随着施工技术和高层建筑的发展需要，混凝土的工作性愈来愈重要，良好的工作性因操作方便而加快施工进度，改善劳动条件，减小施工噪音，并为高性能混凝土的生产和施工

5、走向全盘机械化、自动化、计算机控制和机器人操作提供可能性。但在混凝土可流动期间，随着时间的增加混凝土的工作性将会降低，这部分损失主要是由C3S和C3A的水化引起的，也可能是由于混凝土中的水通过蒸发和吸收而减少引起的，除此之外，由于颗粒表面水化产物的存在而使颗粒之间的相互作用发生改变也是其工作性损失的原因。石粉取代水泥可补充其间缺少的细颗粒，填充在水泥颗粒之间的空隙中，一方面起到“滚珠”的作用，另一方面将填充于水泥空隙中的填充水置换出来，粒子之间的间隔水层加厚，因此，新拌混凝土的流动性增大。此外，石粉的比重小

6、于水泥的比重(石粉2.65g/m3，3.01g/m3)在胶凝材料总量不变的情况下，混凝土的含浆量增加，从而改善了混凝土的和易性，并增大了固体的表面积对水体积的比例，减少了泌水和离析。在保持混凝土坍落度基本相同的情况下，掺石粉可减少混凝土用水量，从而降低了胶比，进而影响混凝土的诸多性能。水泥被石粉取代后，其用量降低，加之石粉的活性较低，整个体系的反应速度也随之减缓，因此减少了坍落度的经时损失。1.3粘度改性材料的作用机理大流动混凝土流变学可用两种主要参数来定义其性能：（1）屈服值，表征其抵抗从静止到运动的能力

7、；（2）塑性粘度，表征其抵抗运动速度增加的能力。高屈服值混凝土比较硬且难于流动，高塑性粘度混凝土流动性可以但流动速度缓慢。如果塑性粘度很低，那么混凝土流动性好，但是会发生离析与泌水现象。稳定的混凝土其屈服值与塑性粘度应该在蓝色区域内（图1.1），但此时性能还达不到自密实混凝土的要求，只有在绿色区域内的混凝土其性能才能满足自密实混凝土的和易性要求。一般情况下，粘度改性剂通过增加较大的屈服值与较少的塑性粘度来提高混凝土的稳定性。屈服值小于10Pa对于混凝土影响不大，而单纯增加塑性粘度的改性材料也不能获得足够稳定

8、的混凝土拌合物，当塑性粘度大于80Pa*s时，混凝土拌合物由于粘滞导致流动速度较慢。因此，粘度改性材料是通过调整用水量、含气量与减水剂掺量从本质上影响混凝土塑性粘度与屈服值，从而通过调整改性材料掺量来提供混凝土必要的流变性能。1.4本课题的任务自密实混凝土因具有优良的工作性能而得到了广泛的应用，本课题将通过图1.1屈服值VS塑性粘度掺入石灰石粉和粘度改性材料两种物质三个方面来研究其对新拌自密实混凝土工作性能的改善