史文元
广东腾越建筑工程有限公司广东佛山
摘要：在工程建设中混凝土的制作是很重要的一个环节。实验证明，将高性能减水剂与复合膨胀剂两者掺起来能够使混凝土流动性得到提升，与此同时其稳定性也得到了巩固。高性能减水剂使用较多的是PCA聚羧酸减水剂，而复合膨胀剂则较多使用SCC复合膨胀剂。本文对高抛免振捣混凝土的制作及其性能进行研究，并对其在工程建设中的应用进行分析，希望能为工程建设者提供参考。
关键词：高抛；免振捣混凝土；工程应用
引言
在近些年的工程建设中，钢管混凝土以其优良的特性得到了很多建设单位的青睐，它更多意义上是一种综合体，将普通混凝土与钢材的优点集中到了一起，这使得钢管混凝土不但能够承受重压，而且其抗震性能以及抗火性能都得到了一定程度的提升。钢管混凝土的制作方法多种多样，诸如人工浇筑、高位抛落等，前者虽然使用较多，但是不适用于结构较为复杂的混凝土制作。相反地，后者随着我国建筑工程的发展逐渐得到了更多的应用。高位抛落法使用了高抛免振捣混凝土，充分利用了其优良的流动性以及稳定性，在混凝土从高处抛落的过程中，在动能的作用下，混凝土能够实现流动自密实。在结构复杂且工期较短的工程中，这种混凝土有着巨大的优势，不但能够避免施工中出现的蜂窝等缺陷，而且能够大大减轻劳动者的劳动强度。高抛免振捣混凝土的制作绝非简单，需要遵循一定的配置比才能使得混凝土具有以上所述的优良特性。
1.高抛免振捣混凝土制作设计
1.1高抛免振捣混凝土制作原料
制作高抛免振捣混凝土所需要的原料主要有以下几种：①P?O52.5级水泥，其初凝时间为146分钟，终凝时间为311分钟，当其达到标准稠度的时候，其含水量达到27.8%；②一级粉煤灰，以45微米的标准筛选，其需水量为91%；③S95级矿粉，其流动比需要达到109%，而28天之后的活性指数为98%；④直径位于5至10毫米的瓜子片；⑤直径位于10至20毫米的玄武岩碎石，其中针片形状颗粒含量要为3.5%，其密度为2710kg/m3；⑥I区中砂，细度模数2.6，表观密度2620kg/m3，含泥量0.8%，泥块含量0.2%。⑦PCA聚羧酸高性能减水剂，固含量15.3%，减水率26.9%。⑧一种粉末状SCC复合膨胀剂，0.315mm筛余1%。
1.2原料配制比
工程实际情况要求高抛免振捣混凝土要具有比较大的浆骨比，为了达到这个目标，胶凝材料的掺量应该为550~578kg/m3。另外，为了使得高抛免振捣混凝土具有稳定性且使其在凝结之后有能够达到工程设计要求的水补偿收缩能力，胶凝材料中药有PCA聚羧酸减水剂和SCC复合膨胀剂。胶凝材料中掺入粉煤灰的目的是使高抛免振捣混凝土不出现过多的分泌水情况。
一般工程要求高抛免振捣混凝土要达到一级坍落扩展度，其能够承受压力的强度应该达到C60。笔者采用绝对体积法设计了三组材料配制比例，以每立方米混凝土中的各成分含量进行计量：①水泥339千克、粉煤灰97千克、矿粉48千克、PCA聚羧酸减水剂7.7千克、SCC复合膨胀剂66千克、河砂832千克、直径5至10毫米的瓜子片166千克、直径10至20毫米的玄武岩碎石665千克、水160千克；②水泥389千克、粉煤灰80千克、矿粉40千克、PCA聚羧酸减水剂6.9千克、SCC复合膨胀剂69千克、河砂807千克、直径5至10毫米的瓜子片166千克、直径10至20毫米的玄武岩碎石665千克、水170千克；③水泥389千克、粉煤灰80千克、矿粉40千克、PCA聚羧酸减水剂5.8千克、SCC复合膨胀剂69千克、河砂807千克、直径5至10毫米的瓜子片166千克、直径10至20毫米的玄武岩碎石665千克、水170千克。
2.高抛免振捣混凝土的性能
2.1高抛免振捣混凝土的流变性能
实验证明，当PCA聚羧酸减水剂掺入量为0.6%至1.4%之内时，新拌浆体的Marsh时间与PCA聚羧酸减水剂掺入量成反比，但是当PCA聚羧酸减水剂的掺入量超过1.4%后，新拌浆体的Marsh时间并没有明显的变化。以上结果说明PCA聚羧酸减水剂与水泥之间的融合性比较好，这个结果也测定出了PCA聚羧酸减水剂在高抛免振捣混凝土制作中的饱和掺入量。笔者认为，PCA聚羧酸减水剂的流动性随着水泥中水分的加多而逐渐得到改善。深入分析可知，PCA聚羧酸减水剂的这种性能与其内部分子结构有很重要的关系，当其分子附着到水泥颗粒表面之后，PCA聚羧酸减水剂的长支链能够伸展到水泥中阻碍水泥颗粒相互之间的吸附聚积，因此水泥得以长时间分离流动。而且更加可贵的是，PCA聚羧酸减水剂的这种性能并不会随着时间延长而有所减弱，反而随着时间其吸附效率会有所增加。而SCC复合膨胀剂中含有增稠的成分，能够提高水泥浆体的Marsh时间，而Marsh时间增加正是水泥浆体塑性的反应，相应地，这种水泥浆体塑性的提升能够有效提升混凝土的稳定性。
2.2高抛免振捣混凝土的强度
PCA高性能减水剂与SCC复合膨胀剂混合使用有很多好处，其中之一就是不会降低混凝土的坍落扩展度，而且其能够显著提升混凝土的抗压能力，即其强度大大提升。按照上述设计的三种配制比配制出的混凝土，其一小时内的坍落扩展度不会损失超过10%，同时混凝土的离析率也能够控制在10%左右，这避免了混凝土分泌水现象的出现，有效提升了高抛免振捣混凝土的强度。
2.3高抛免振捣混凝土的变形性能
高抛免振捣混凝土的变形性能主要是SCC复合膨胀剂导致的，顾名思义，这种高性能的膨胀剂能够显著提升混凝土的膨胀性能，使之具备在短时间之内迅速膨胀的能力。高抛免振捣混凝土配置后在水中养护超过28天之后，其自由膨胀率达到4.4×10-4，若在密封条件下养护，则其自由膨胀率较小，大约为3.5×10-4。出现这种现象的原因也是SCC复合膨胀剂，当胶凝材料水化时，SCC复合膨胀剂能够产生很多钙矾石，其结晶膨胀以及吸水肿胀的性能使得高抛免振捣混凝土在水中养护时比在密封条件下养护具有更好的膨胀性能。
3.高抛免振捣混凝土的工程应用
河北保定某工程建设中用到了高抛免振捣混凝土，此工程楼层较高，达到了61层，楼层内部由钢筋混凝土和部分钢结构组成了核心结构，而楼层外围则设立了很多钢管混凝土柱子用以支撑内部结构。此工程建设场地位于市中心，不论白天还是夜间具有很严重的噪音，因此，此工程建设需要有较高的噪音控制技术，且其结构复杂，因此不能采用混凝土人工浇筑法，而高抛免振捣混凝土是一个比较好的选择。
此工程在混凝土配制中从生产过程质量控制到施工监管采取了一系列有效的措施以保证高抛免振捣混凝土的使用能够达到标准，不但其本身的质量要过关，而且使用方法要合格。在混凝土施工之后，采用超声波检测的方法测试混凝土的密度以及其抗压强度，看其是否达到了设计要求。
4.小结
本文对高抛免振捣混凝土的配制过程以及其一些对工程质量有显著影响的性能进行了研究，最后以河北保定一工程中的混凝土利用为例对其工程应用进行了阐述，从混凝土的生产到施工以及施工完毕后的质量检测都要重视。本次研究可为相关设计人员提供参考。
参考文献：
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