自密實(shí)混凝土制備原理
自密實(shí)混凝土具有高工作性、抗離析性、間隙通過(guò)性和填充性。按流變學(xué)理論，新拌混凝土屬賓漢姆流體，其流變方程為：
τ = τ0+ ηγ (1)
式(1) 中：τ為剪切應(yīng)力； τ0 為屈服剪切應(yīng)力；η為塑性粘度；γ為剪切速度。
τ0 是阻止塑性變形的最大應(yīng)力，在外力作用下混凝土拌合物內(nèi)部產(chǎn)生的剪切應(yīng)力τ≥τ0 時(shí)，混凝土產(chǎn)生流動(dòng)；η 是混凝土拌合物內(nèi)部阻止其流動(dòng)的一種性能，η越小，在相同外力作用下流動(dòng)速度越快，由此可見(jiàn)。屈服剪切應(yīng)力τ0 和塑性粘度η是反映混凝土拌合物工作性的兩個(gè)主要流變參數(shù)。與普通混凝土采用機(jī)械振搗時(shí)因觸變作用令τ0 大幅減小，使振動(dòng)影響區(qū)內(nèi)的混凝土呈液化而流動(dòng)并密實(shí)成型的道理相似，制備自密實(shí)混凝土的原理是通過(guò)外加劑、膠凝材料和粗細(xì)骨料的選擇搭配和配合比設(shè)計(jì)，使τ0 減小到適宜范圍，同時(shí)又具有足夠的塑性粘度η，使骨料懸浮于水泥漿中，不出現(xiàn)離析和泌水問(wèn)題，能自由流淌充分填充模型內(nèi)的空間，形成密實(shí)且均勻的結(jié)構(gòu)。
首先，采用高效減水劑可對(duì)水泥顆粒產(chǎn)生強(qiáng)烈的分散作用，高效減水劑在水泥顆粒界面的吸附和形成的雙電層，使水泥顆粒間產(chǎn)生靜電斥應(yīng)力，拆散其絮凝結(jié)構(gòu)，釋放它們約束的水，水泥顆粒間相互滑動(dòng)能力增大，使混凝土開(kāi)始流動(dòng)的屈服剪切應(yīng)力τ0 降低，獲得高流動(dòng)性能，同時(shí)能有效控制混凝土的用水量，保證力學(xué)與耐久性的要求。
另一方面，自密實(shí)混凝土應(yīng)具有較好的抗離析性。試驗(yàn)表明，離析的混凝土在通過(guò)間隙時(shí)，粗骨料會(huì)產(chǎn)生聚集而阻塞間隙。混凝土離析的主要原因是τ0 和η過(guò)小，混凝土抵抗粗骨料與水泥砂漿相對(duì)移動(dòng)的能力弱。由此可知，屈服剪切應(yīng)力τ0 和塑性粘度η既是混凝土開(kāi)始流動(dòng)的前提，又是不離析的條件。
混凝土拌合物的漿固比和砂率值，對(duì)工作性有很大影響， 漿固比越大流動(dòng)性越好，但過(guò)大對(duì)硬化后的體積穩(wěn)定性不利； 砂率適宜，粗骨料周圍包裹足夠的砂漿，不易在間隙處聚集而影響填充和密實(shí)效果，提高了拌合物通過(guò)間隙的能力。
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