专利名称：控制预拌自密实混凝土工作性损失的方法混凝土是现代工程结构的主要材料，我国每年混凝土用量大约1亿立方米，规模之大，耗资之巨，可以预见，钢筋混凝土仍将是我国在今后相当长时期内的一种重要的工程材料，物质是基础，材料的发展，必将对钢筋混凝土结构的设计方法、施工技术、试验技术以致维护管理起着决定性的作用。通常，混凝土拌合物是不易流动的，浇筑施工时，需采用振捣的方法来克服拌合物内的剪应力，使之液化，以达到成型和浇注的目的，一旦出现漏振，就会使混凝土结构出现疏松和外形不完整的缺陷，因此混凝土的浇筑施工劳动强度大，而且因振捣而产生的噪声，严重影响正常生活和工作，为解决这个问题，有采用增加单位用水量或以较大的掺量加入高效减水剂，以达到所需的高流动性；也有在加入高效减水剂的同时加粘度改进剂，但用一般的纤维素改性物会延长混凝土凝结时间或降低混凝土强度。近几年，人们开始研究自密实混凝土，自密实混凝土及拌合物具有很高的流动性而不离析、不泌水、能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。自密实混凝土综合效益显著，特别是用于难以浇注甚至无法浇注的部位，可避免出现因振动不足而造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷，可降低劳动强度，节省劳力、振捣机具和能耗，减少施工工程总费用。自密实混凝土配制的关键是满足自密实混凝土所需的流变性能要求，自密实混凝土属于高流动性混凝土的一部分。经对现有技术文献检索发现，中国专利申请号为96109805，名称为免振自密实混凝土拌合物，该专利申请自述一种免振捣自密实混凝土拌合物，含有水泥、水、骨料、高效减水剂，其特征在于高效减水剂中含有酚类阴离子缩合物；在拌合物中加入8～75％的含硅酸盐掺合料；骨料中的砂率值为45～60％；水泥、水、含硅酸盐掺合料占混凝土拌合物总体积的33～45％。但该专利申请技术存在不足和缺陷，该专利申请所述高效减水剂含有酚类阴离子缩合物，虽然该高效减水剂具有较高的减水效应，但无抗离析特征，为了弥补这一缺陷，该专利故采用掺用大掺量粉煤灰和矿渣粉的硅酸盐掺合料来代替粘度改进剂，但实际上掺量过大的硅酸盐掺合料会使混凝土很容易开裂，产生裂缝，大大降低混凝土的耐久性。
和对于普通预拌混凝土而言，其工作性仅受混凝土流变参数τ0值所控制，在运输过程中普通预拌混凝土工作性损失是由于胶结料水化物的物理或化学凝聚导致新拌混凝土流变参数τ0值增大而造成坍落度值减小。然而对于掺有一定量的粉煤灰和矿渣粉的预拌自密实混凝土来说，其工作性受新拌混凝土屈服值τ0和结构塑性粘度ηp双参数控制，只要两参数之一发生变化，均会导致新拌混凝土钢筋间隙通过能力及自行流动填充能力的改变。我们在模拟试验与工程实践中发现预拌自密实混凝土的工作性损失是由于在运输过程中，新拌混凝土中砂浆与粗集料界面间粘聚性随着时间的推移下降，导致新拌混凝土流变参数ηp减小，致使预拌自密实混凝土钢筋间隙通过性能力及填充能力的降低。控制预拌自密实混凝土在运输过程中砂浆与粗集料界面间粘聚性下降是技术关键，即控制新拌混凝土塑性粘度适宜量值和防止塑性粘度值在运输过程中的下降是控制预拌自密实混凝土工作性的重要技术措施。本发明对现有技术进一步作了改进，其具体方法为(1)采用具有高减水率、有抗离析特征的预拌自密实混凝土外加剂；(2)采用粉煤灰与矿渣粉相结合的复合矿物掺合料，复合矿物掺合料的总掺量小于或等于胶结料总量的40％，有利于预拌自密实混凝土工作质量的提高；(3)采用细度模数为2.3～2.4的中砂配制预拌自密实混凝土，有利于减少预拌自密实混凝土在运输过程中抗离析性的下降。本发明具有实质性特点和显著进步，有效地实现新拌混凝土高流动性与高抗离析性相匹配，从而使自密实混凝土能较好的适应大生产的工艺条件。以下结合发明内容和
提供三项实施例实施例一聚羧酸系列塑合物的抗离析技术效果实例1、原材料水泥42.5级P.O水泥砂细度模数2.4
石子5～31.5mm碎石粉煤灰II级磨细灰矿渣粉S952、混凝土配方水泥 粉煤灰矿粉 砂 碎石水外加剂2.9％10.31 0.23 2.112.020.52(按胶结料总量的百分数计)3、预拌自密实混凝土外加剂配方萘系A 萘系B 三聚磷酸钠聚羧酸系列缩合物1 10.004 0.154、预拌自密实混凝土工作性测定结果出机时新拌砼工作性 拌车运转30分钟后新拌砼工作性 砼抗压强度(MPa)砼外加剂类型t40(s) T(mm) L(mm)t40’(s) T’(mm)L’(mm)R7 R14R28双组份萘系减水剂8 220 1080 8 1901100 31.6 38.5 57.8预拌自密实砼外加剂 13250 1240 15 2501310 31.5 39.1 60.3有益效果仅采用双组份萘系减水剂的预拌自密实混凝土虽出机时工作性状态较为良好，但在拌车内运转30分钟后，T值由原出机时的220mm降至190mm，工作性能明显下降。而采取掺用聚羧酸系列缩合物技术措施的预拌自密实混凝土不但出机时新拌混凝土T值为250mm，在经过拌车运转30分钟后，T值仍为250mm，工作性仍然保持良好状态，有效地防止了运输过程中由于砂浆与粗集料界面间粘聚性下降而造成的工作性损失情况。此外，由本实例可以看出，本发明的预拌自密实混凝土外加剂配制的混凝土28天抗压强度较采用双组分萘系减水剂者为高。
实施例二预拌自密实混凝土工作性测定试验实例1、原材料水泥42.5级P.O水泥砂细度模数为2.4石子5～20mm碎石粉煤灰II级磨细灰矿粉S95
外加剂预拌自密实混凝土外加剂2、混凝土配方水泥粉煤灰矿粉砂碎石水外加剂1 0.42 0.252.21 2.120.57 2.9％(按胶结料总量的百分数计)3、预拌自密实混凝土工作性测定结果拌车运转30分钟后新 拌车运转60分钟后新出机时新拌砼工作性拌砼工作性 拌砼工作性砼外加剂类型t40T40L t40’ T’ L’t40T” L”(s)(mm) (mm) (s)(mm) (mm) (s) (mm) (mm)双组份萘系减水剂 8 230 10106 205920 33 110475自密实混凝土外加剂10255 12603 260＞1330 3255＞1330有益效果由预拌自密实混凝土工作性测定结果可看出采用自密实混凝土外加剂的混凝土在拌车运转一小时后，T值无降低，表明新拌混凝土在运输过程中砂浆与粗集料界面间的粘聚性未有下降，预拌自密实混凝土的工作性得到有效控制。
实施例三预拌自密实混凝土工程应用实例1、工程概况我公司下属塘湾拌站为扩建砂石堆场，需建造堆场隔断墙。设计墙厚21cm、长23.7m、高2.18m。混凝土浇筑量为16m3。该隔断墙主筋Φ18@200，混凝土保护层厚2.5cm。横向分布筋Φ10@300mm，为验证自密实混凝土的间隙通过性，沿墙长度方向增设四道附加主筋Φ18，设计间距为35mm，实际钢筋间隙宽度为29.3mm。
2、工程试验选用材料1)水泥42.5级P.O；2)粉煤灰II级低钙粉煤灰；3)矿渣粉品质指标S95；4)化学外加剂-预拌自密实混凝土外加剂5)细集料细度模数2.72，表观密度2630kg/m3，；6)粗集料碎石5～25mm，针片状含量10％，。3、工程试验用混凝土配方强度水泥 粉煤灰矿粉砂 碎石水 外加剂等级2.9％C50 1 0.42 0.25 2.202.13 0.52(按胶结料总量的百分数计)2.7％C40 1 0.42 0.25 2.262.09 0.57(按胶结料总量的百分数计)4、混凝土浇筑施工预拌自密实混凝土自拌站配制好后，经拌车运转20分钟，注入泵机浇筑入模。入泵机前，新拌混凝土工作性测定数据如下表。
入泵机前新拌混凝土工作性能砼强度 坍落度仪 TL-2仪等级SL(cm) D(cm) t40(秒) T(mm) L(mm)C40 26 72.58 250 1260C50 27 66.27 245 1110有益效果本工程试验新拌混凝土工作性测试数据完全符合设计指标。用肉眼观察到新拌混凝土自拌车卸料槽卸出过程中，浆体很浓，石子包裹性很好。自密实混凝土浇筑后三天拆模，用草袋遮盖浇水湿润养护至第七天，经一年时间观察未发现有因混凝土自收缩而产生的微裂缝现象。试验硬化混凝土抗压强度测定。
混凝土抗压强度(单位MPa)

由检验结果表明C40与C50自密实混凝土28天抗压强度符合GBJ107-87混凝土强度检验评定标准非统计方法评定要求。


控制预拌自密实混凝土工作性损失的方法属于建筑工程领域。本发明具体方法为(1)采用具有高减水率、有抗离析特征的预拌自密实混凝土外加剂；(2)采用粉煤灰与矿渣粉相结合的复合矿物掺合料，复合矿物掺合料的总掺量小于或等于胶结料总量的40％；(3)采用细度模数为2.3～2.4的中砂配制预拌自密实混凝土。本发明具有实质性特点和显著进步，有效地实现新拌混凝土高流动性与高抗离析性相匹配，从而使自密实混凝土能较好的适应大生产的工艺条件。