胶凝材料用量对混凝土泵送性能影响

胶凝材料用量对混凝土泵送性能影响1混凝土试验配合比本部分试验选取具有代表性的剪力墙C60混凝土（代表高标号混凝土）及组合楼板C30混凝土（代表低标号混凝土）开展研究。通过测试混凝土扩展度、倒坍时间、压力泌水率、流变性能（屈服应力τ及塑性粘度η）及经时损失等关键数据对混凝土泵送性能进行表征。2结果与讨论2.1胶凝材料用量对泵送性能的影响固定骨料比例、水胶比、外加剂用量不变，研究胶凝材料用量变化对混凝土的泵送性能的影响规律。C60混凝土胶材用量为500kg/m3、530kg/m3、560kg/m3、590kg/m3；C30混凝土胶材用量为410kg/m3、430kg/m3、450kg/m3、470kg/m3。从表1发现随着胶凝材料用量的不断增加混凝土浆体量富裕，有更多的浆体填充砂石间隙，砂石间的摩擦阻力小，混凝土流动性能好，扩展度随之提升。通过对比胶凝材料浆体量对混凝土压力泌水率影响规律发现，除C30混凝土胶凝材料用量410kg/m3以外，C60及C30混凝土的压力泌水率为0，表明混凝土保水性能良好；当C30混凝土胶材用量为410kg/m3时，混凝土粘度较低，保水能力相对较差，出现压力泌水现象。从混凝土流变学性能看，胶凝材料用量提高，混凝土“富裕”浆体增多，在其他参数不变化的情况下，混凝土颗粒浆体包裹量提高，包裹层变厚，颗粒之间的摩擦阻力降低，混凝土屈服应力及粘度均有所降低，表明浆体量增多有益于改善混凝土施工性能。然而C60混凝土胶材量超过560kg/m3，C30混凝土胶材量超过450kg/m3，混凝土流变性能改善不大，表明混凝土浆体量过多并不能明显改善施工性能。混凝土抗压强度则随浆体量的增大逐渐增长，表明当浆体量在一定范围内增大，混凝土水化产物增多，混凝土强度提高。2.2水泥用量对混凝土泵送性能的影响水泥是混凝土中用量最大的胶凝材料，其对混凝土的工作性能及力学性能均有重要的影响。保持C60混凝土胶凝材料总量为560kg/m3、C30混凝土胶凝材料总量为450kg/m3不变，研究水泥用量对混凝土泵送性能的影响，配合比及性能如下表所示。从表2中可以看出，随着水泥用量的提高，混凝土扩展度呈现逐渐减小的趋势，倒坍时间逐渐增大，表明水泥用量提高混凝土流动性变差，粘度提高。从压力泌水率可以看出，C60混凝土水泥用量变化对混凝土压力泌水率影响不大，而当水泥用量为200kg/m3时，C30混凝土出现压力泌水，表明混凝土的保水性能差。图2水泥用量对混凝土抗压强度的影响从混凝土流变学性能看，随水泥用量提高，在其他参数不变化的情况下，混凝土浆体粘度变大，变形能力减弱，流变性能有所下降，然而混凝土粘度过低必然导致混凝土石子下沉现象，实际施工时必然导致混凝土石子堆积发生堵管。从混凝土力学性能看，C60及C30混凝土抗压强度随水泥用量提高而提高，表明生成更多的水化产物有利于混凝土强度提高。2.3粉煤灰用量对混凝土泵送性能的影响粉煤灰本身具有的球形结构，在体系中减少了分子之间的阻力，预留出更多的游离水提高体系的浆体量，浆体富裕后，混凝土流动性能好，粘度低，对于混凝土泵送性能具有显著提升的作用。固定高层混凝土配合比总分料用量不变，研究混凝土泵送性能影响因素中粉煤灰的影响规律。混凝土配合比及性能如下表所示。从表3中可以看出，随着粉煤灰用量的提高，混凝土扩展度呈现逐渐增大的趋势，倒坍时间逐渐降低，表明粉煤灰用量提高可使混凝土流动性提高，粘度降低。这是因为粉煤灰内含有大量玻璃滚珠，掺入混凝土后其填充效应及滚珠效应可以显著提升混凝土流动性。从压力泌水率可以看出，C30混凝土由于粉煤灰用量较大，其保水性好，压力泌水率为0；而当C60混凝土粉煤灰用量仅为30kg/m3时，混凝土压力泌水率为10%，表明粉煤灰用量过低混凝土保水能力差。从混凝土流变学性能看，随粉煤灰用量提高，混凝土浆体粘度降低，变形能力提高，流变性能有所提高。从混凝土力学性能看，C60及C30混凝土抗压强度随粉煤灰用量提高而下降，表明生成更多的水化产物有利于混凝土强度提高。2.4粉煤灰用量对混凝土泵送性能的影响优选硅灰进行超高泵送混凝土的制备，采用不同硅灰用量（4%～10%）取代水泥，研究硅灰对混凝土泵送性能的影响规律。从表4中可以看出，随着硅灰用量的提高，混凝土扩展度呈现逐渐减小的趋势，倒坍时间逐渐提高，这是因为硅灰超大的比表面积吸附大量的水，导致流动性下降。从压力泌水率可以看出，硅灰掺入后，混凝土压力泌水率为0，表明硅灰具有很强的保水性能，适量引入有利于提高混凝土泵送性能。从混凝土流变学性能看，随硅灰用