消泡劑對(duì)自密實(shí)混凝土抗?jié)B性能影響試驗(yàn)研究

霍雅男 余建杰 劉凱偉 雷玉靈 郭 良

(南昌航空大學(xué)土建學(xué)院，江西 南昌 330063)

消泡劑對(duì)自密實(shí)混凝土抗?jié)B性能影響試驗(yàn)研究

霍雅男 余建杰 劉凱偉 雷玉靈 郭 良

(南昌航空大學(xué)土建學(xué)院，江西 南昌 330063)

針對(duì)自密實(shí)混凝土能否應(yīng)用于水下有抗?jié)B要求工程進(jìn)行了試驗(yàn)研究，通過對(duì)比試驗(yàn)的方法，研究了在混凝土中添加消泡劑對(duì)混凝土的密實(shí)度和表面質(zhì)量的影響，通過測(cè)試和分析發(fā)現(xiàn)：添加消泡劑后自密實(shí)混凝土的密實(shí)度、表面質(zhì)量及強(qiáng)度都得到了提高，因此，采用添加消泡劑的方法能使混凝土構(gòu)件的密實(shí)度及表面質(zhì)量得到提高，有利于提高混凝土的耐久性。

自密實(shí)混凝土，消泡劑，密實(shí)度，表面質(zhì)量

1 概述

近些年來，自密實(shí)混凝土(Self-Compacting Concrete)的應(yīng)用明顯增加[1]。自密實(shí)混凝土又稱免振搗自流平混凝土，是一種具有高流動(dòng)性、均勻性和穩(wěn)定性、澆筑時(shí)無需外力振搗，即使在致密鋼筋條件中也能夠在自重作用下填充模板空間，并能獲得很好均質(zhì)性的混凝土[2,3]。

本文針對(duì)自密實(shí)混凝土可否應(yīng)用于水下有抗?jié)B要求工程進(jìn)行了試驗(yàn)研究，以考慮自密實(shí)混凝土在有抗?jié)B要求工程中的適用性。

2 試驗(yàn)研究

為了研究采用對(duì)比試驗(yàn)，采用不添加和添加消泡劑的方法對(duì)自密實(shí)混凝土密實(shí)度和表面質(zhì)量的影響，進(jìn)行了兩種類型的對(duì)比試驗(yàn)。

2.1 試驗(yàn)材料及基準(zhǔn)配合比[4]

試驗(yàn)采用的材料分別為：1)贛江海螺牌42.5普通硅酸鹽水泥；2)益豐牌Ⅰ級(jí)粉煤灰；3)連續(xù)級(jí)配5 mm～20 mm的碎石；4)贛江中砂；5)聚羧酸類高效減水劑，葡萄糖酸鈉緩凝劑；6)普通自來水。

按照實(shí)驗(yàn)室購買的材料的特性，經(jīng)過分析、測(cè)算、試配、優(yōu)化后不添加消泡劑自密實(shí)混凝土的配合比如表1所示，其新拌混凝土的工作性能和硬化后立方體試塊(設(shè)計(jì)強(qiáng)度SCC30)的抗壓強(qiáng)度均能滿足要求，缺點(diǎn)是試件表面及構(gòu)件中取芯機(jī)取出的芯樣表面存在較多大小不等的氣孔。

表1 混凝土配合比 kg

表1所列數(shù)據(jù)為1 m3自密實(shí)混凝土原材料的拌和用量，聚羧酸類高效減水劑用量為膠凝材料用量的1%，葡萄糖酸鈉緩凝劑的用量為膠凝材料用量的0.05%。

2.2 改善自密實(shí)混凝土表面質(zhì)量試驗(yàn)

為進(jìn)一步改善自密實(shí)混凝土表面質(zhì)量，增加了添加消泡劑的對(duì)比試驗(yàn)。

消泡劑為一種能阻止新拌混凝土中泡沫產(chǎn)生,使混凝土中本有泡沫減少的添加劑，一般具有如下特點(diǎn)：表面張力低于消泡介質(zhì)間張力；和被消泡介質(zhì)間具有親和力，且分散性能好；具備很好的化學(xué)穩(wěn)定性能。高效的消泡劑既能使原有泡沫快速破滅，還能在很長(zhǎng)一段時(shí)間中阻止泡沫的增長(zhǎng)[5-7]。

不添加消泡劑的自密實(shí)混凝土構(gòu)件表面質(zhì)量見圖1，添加消泡劑的自密實(shí)混凝土試件表面質(zhì)量見圖2。

由圖1和圖2可以發(fā)現(xiàn)：在不添加消泡劑時(shí)，構(gòu)件表面有大小不等的氣孔；在添加消泡劑后，自密實(shí)混凝土試塊表面質(zhì)量得到很好的改善。

在不添加消泡劑試驗(yàn)和添加消泡劑試驗(yàn)兩種類型成型構(gòu)件中取芯，芯樣見圖3，從圖中可以看出：從不添加消泡劑的構(gòu)件中取出的芯樣表面存在較多氣孔，說明在不添加消泡劑時(shí)，試件硬化后其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較多氣孔。對(duì)取出的圓柱體芯樣切割打磨制作試塊并進(jìn)行抗壓強(qiáng)度檢測(cè)，結(jié)果如表2所示。

表2 添加消泡劑與不添加消泡劑試塊抗壓強(qiáng)度 MPa

通過表2的測(cè)試數(shù)據(jù)可知，添加了消泡劑的自密實(shí)混凝土較不添加消泡劑的自密實(shí)混凝土的抗壓強(qiáng)度高，所以，添加了消泡劑的自密實(shí)混凝土成型構(gòu)件不但表面質(zhì)量得到了改善，且提高了自身的強(qiáng)度。

根據(jù)調(diào)整后的配合比，實(shí)驗(yàn)室澆筑了2組抗?jié)B試塊(一組6塊)，其中一組為未添加消泡劑，另一組添加消泡劑?？?jié)B試塊如圖4所示。對(duì)成型28 d的試塊(共2組，一組為常規(guī)配合比，一組加消泡劑)進(jìn)行了抗水滲透試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中：常規(guī)配合比自密實(shí)混凝土當(dāng)水壓加到0.6 MPa時(shí)有1個(gè)試塊出現(xiàn)出水，另外5個(gè)未見出水；試塊抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P6。加消泡劑自密實(shí)混凝土當(dāng)水壓加到0.8 MPa時(shí)有2個(gè)試塊出現(xiàn)出水，另外4個(gè)未見出水；試塊抗?jié)B等級(jí)達(dá)到P8。

3 結(jié)果分析

通過對(duì)不添加消泡劑和添加消泡劑的自密實(shí)混凝土測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，可以得出：1)添加消泡劑可較大地改善自密實(shí)混凝土的密實(shí)度及表面質(zhì)量；2)在混凝土中添加消泡劑，它并不影響新拌自密實(shí)混凝土的工作性能，且還能減少自密實(shí)混凝土的含氣量，提高構(gòu)件的力學(xué)性能及耐久性。

[1] 劉運(yùn)華,謝友均,龍廣成.自密實(shí)混凝土研究進(jìn)展[J].硅酸鹽學(xué)報(bào),2007(5):671-678.

[2] A. Leemann, R. Loser, B. Münch. Influence of cement type on ITZ porosity and chloride resistance of self-compacting concrete[J].Cement and Concrete Composites,2009(322):116-120.

[3] 陳 浩,葉燕華,薛洲海.工程現(xiàn)場(chǎng)自密實(shí)混凝土配比設(shè)計(jì)研究[J].混凝土與水泥制品,2015(1):5-9.

[4] 余建杰,郭曉鈞,鄒杰明,等.自密實(shí)混凝土密實(shí)度及表觀質(zhì)量試驗(yàn)研究[J].南昌航空大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2014(1):96-100.

[5] 羅 娜,羅 濤.如何消除混凝土表面氣泡[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào),2000(2):102-104.

[6] 馮乃謙.高性能混凝土[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1996.

[7] 田正宏,白凱國(guó),朱 靜.透水模板布改善混凝土表層質(zhì)量試驗(yàn)研究[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2008(1):146-150.

Study on compactness and apparent quality control for the self-compacting concrete

Huo Yanan Yu Jianjie Liu Kaiwei Lei Yuling Guo Liang

(SchoolofCivilEngineering,NanchangHangkongUniversity,Nanchang330063,China)

Experimental studies were carried out in view of whether the self-compacting concrete can be used in underwater projects that have anti-permeability requirements, by the method of contrast experiment, we studied the influence of defoaming agent to the concrete dense degree and apparent quality in concrete. Through the test and analysis found that: after adding defoaming agent into self-compacting concrete, it’s dense degree, apparent quality and strength are improved. Therefore, by adding defoamer can make the concrete component’s dense degree and apparent quality are improved, and it is conducive to improve the durability of concrete.

self-compacting concrete, foam resistance agent, compactness, apparent quality

2015-03-09

霍雅男(1993- )，女，在讀本科生

1009-6825(2015)14-0118-02

TU528

A