高强高性能混凝土可泵性综合评价方法研究

高强高性能混凝土可泵性综合评价方法研究

1周大强2陈琳

身份证号：51072519940308xxxx；江苏南通三建集团股份有限公司101100

摘要：本文以C60高强高性能混凝土为研究对象，从流变学角度入手，并综合坍塌落扩展度试验法，对该种高性能混凝土可泵性进行了综合评价，研究结果显示：在坍落扩扩展度增加的情况下，混凝土塑性粘度也会随之发生变化，先减后增，而在该种情况下所反映的可泵评价指标值最佳。

关键词：高强高性能；可泵性；综合评价

前言

随着高性能混凝土的出现和发展，混凝土拌合物材料构成发生了很大的变化，这也使得混凝土拌合物性能，特别是流变性能发生了变化，从而影响了混凝土的可泵性。所以，需要从混凝土流变性角度，采用坍落落度试验法对高性能混凝土可泵性综合评价方式进行研究，为工程实践混凝土泵送提供参考依据。

1原材料与试验方法

原材料：（1）水泥，其性能指标要达到《通用硅酸盐水泥》的有关要求；（2）粉煤灰使用的是Ⅱ级灰，性能指标也要达到有关标准要求；（3）外加剂使用的是高效聚羧酸系减水剂等；（4）水也是试验所需的一种非常重要的原材料，一般使用的是自来水。（5）石子的选用要根据实际情况而定，一般所选择的石子粒径控制在5-25mm，同样要满足有关性能指标要求[1]。

试验方法主要采用的是流变学试验，借助ICAR流变仪，并按照说明书上有关要求、规定来逐一操作。

2试验过程与结果分析

2.1试验过程

2.1.1混凝土配合比

为了保证混凝土的性能，配合比的设计要科学合理，其中，水胶比可以设置为0.27，砂率设置为48%。同时，对于各类型的胶体材料，所设置的外加剂掺合比也是不同的，具体根据实际情况而定。

2.1.2坍落扩展度试验

坍落扩展试验属于一种混凝土可泵性评价方式，因其操作便利而被广泛采用。本文主要对N1-N4组配合比存在差异的混凝土拌合物进行坍落扩展度试验，具体如图1、2所示。

由图可知，在四组混凝土拌合物中，N1组拌合物粘聚力最大、扩展度很小；N2组拌合物流动性好；N3组拌有离析情况的出现；N4组离析问题非常严重。这说明向拌合物中加入的高效聚羧酸系减水剂量越多，其扩展度也会加大[2]。

2.1.3流变学试验

从以往的经验来看，为了达到混凝土泵送的要求，其坍落扩展值大，流动性就好，对实际工程中混凝土的泵送就更有利。但实际上并不是这样，在工程实践中，在泵送混凝土时堵管、爆管等现象发生的非常多，对其原因进行分析，主要是混凝土拌合物物料组成发生了改变，从而让其流动性出现了变化，若在实践过程中将关注的重点放在高坍落扩展度上，极易使混凝土出现离析、泌水等问题，这时，骨料就会大量的聚集，其粘度也会随之增大[3]。因此，本文对N1-N4组混凝土拌合物使用ICAR流变仪，对动静态下混泥土拌合物塑性粘度值进行了检测，并从流变学角度对其可泵送性能进行了评价，其结果表明：高效聚羧酸系减水剂量越多，混凝土拌合物会由少变多，对其原因进行分析，是由于增加减水剂后，其拌合物内部自由水释放量也增加了，粘性度下降；当加入的减水剂量大于某限定值后，使得自由水释放量增多，这时，混凝土拌合物会出现离析泌水问题，拌合物中的颗粒就会不断地聚集，从而当高效聚羧酸系减水剂量越多时，混凝土拌合物会由少变多。

2.2试验结果分析

由上述试验分析，可得到高性能混凝土粘度随坍落扩展度的变化而发生变化的规律图，构成可泵性综合评价方式，如图3所示。

图3高强高性能混凝土可泵性综合评价方法

由上述图可知，混凝土拌合物塑性粘度与坍落度有直接的关系，当坍落度增加，其拌合物塑性粘度会由小变大，曲线拐点处也就是最低点，则为高混泥土泵送最佳点，该点所表示的可泵性评价指标值是最佳值，该最佳值是经过流变学试验、坍落度试验而得到的，构成了一种非常有效的可泵性综合评价方式。在工程实践中，泵送施工质量和效率，其重点取决于混凝土流变性能，具体表现在混凝土塑性粘度是否能够达到泵送要求[4]。在该最佳点之前，当混凝土拌合物坍罗渡增加时，其可泵性能就越好，最后可实现不粘、不出现离析问题；而若是大于该最佳点，当混凝土坍落度增加时，混凝土拌合物就会出现离析、泌水的问题，而此时骨料会大量的聚集，塑性粘度也会随之增加，该问题在实际泵送中表现更为突出，直接造成混凝土可泵性能的下降，严重的情况下，还会出现堵管、爆管等事故[5]。

3结论

（1）对高性能混凝土来说，在其坍落度增加的情况下，塑性粘度也会发生变化，先减后增，在该种变化趋势下，最低点所表示的可泵性指标值是最佳泵送值，这一最佳值能够经过流变学、坍落度试验得到，通过具体试验研究得出有效的可泵性评价方，为实际工程混凝土泵送提供准确的参考依据。

（2）本文所研究的综合评价方法能够冲破传统单一利用坍落度试验法对混凝土可泵性进行评价的不足，通过将流变学、坍落度试验综合起来进行分析，得出最准确可靠的混凝土可泵性值。

（3）从目前的情况看，国内都使用的是进口设备来研究混凝土流变特性，但这些进口设备的价格一般都非常贵，操作起来也并不简单，适用性也并不是很高，因此，我们需要对加强对流变学有关的实验设备进行进一步研究和开发,为更好地进行混凝土流变学性能试验提供便利。

参考文献

[1]余成行,张卫科,等.浅析泵送混凝土技术与超高泵送混凝土技术[J].商品混凝土,2016,12(09):129-134.

[2]李帅,柯国炬.关于聚羧酸高性能减水剂在高强和超高强混凝土中的应用研究[J].新型建筑材料,2017,12(13):321-335.

[3]袁惠星,李志明.高强高性能混凝土的设计方法及试验研究[J].粉煤灰综合利用,2018,10(05):126-137.

[4]庄建坤,柯蕾,等.新型KJ高效减水剂配制高强与高性能混凝土的试验及工程应用[J].低温建筑技术,2017,22(02):1326-1338.

[5]吴寅,尚晓琳.掺矿渣掺合料和粉煤灰高强混凝土强度和可泵性的研究[J].黑龙江科技信息,2017,18(10):2425-2438.