乾硬性混凝土

乾硬性混凝土指的是水泥或砂漿含量較少，粗集料較多，水灰比較低，其維勃稠度為20～11s的混凝土。施工時必須採用強力振搗密實，否則易產生較多孔隙而影響混凝土質量。其混合料工作性可用維勃稠度指標表示，不產生離析及泌水現象，硬化較快，強度較高，常用於預製強度要求較高的混凝土製品及構件。

基本介紹

• 中文名：乾硬性混凝土
• 外文名：stiff concrete
• 維勃度：20S--40S
• 乾硬性砼要求：脹縮率小
• 特點：抗折強度高
• 套用領域：建築材料

材料介紹

乾硬性混凝土就是用水量少、坍落度低(甚至坍落度為零)的混凝土，乾硬性混凝土施工方法是採用土方施工方法來進行混凝土施工的方法，形式上接近於碾壓式土石壩的填築方法，是採用通倉薄層澆築、振動碾壓實使混凝
土成型的方法。碾壓混凝土築壩可減少水泥用量，充分利用施工機械，提高作業效率，縮短工期。

發展及套用

乾硬性混凝土即碾壓混凝土(簡稱RCC)起源於美國，它是用於重負荷載路面的碾壓水泥混凝土，20世紀80年代在我國開始研究，歷時8年，到1990年，我國完成了階段性研究工作。RCC路面最初用於修建水利大壩，而後轉向停車場、貨場及一些公路低速路面，近幾年來，隨著RCC施工技術的改進與提高，加之一些專用設備的採用，RCC路面已可以鋪築較高等級的公路路面。我國已有不少地區先後鋪築了RCC試驗路，取得了可貴的經驗。目前，施工技術和檢測方法也逐漸完善。

原料選擇設計

1．水泥

與綠色混凝土水泥要求基本一致。對級配好的碎石，水泥用量一般為8%一13%(以千質量計)，對骨料級配差且含軟質骨料多(達50A左右)的材料，可取高限。
2．骨料
根據國內外經驗，粗骨料使用連續級配，骨料的最大粒徑一般為15—20mm，最大的不超過40mm。細漿料含砂率不超過28%～30%。
3．水
與普通水泥混凝土路面要求相同。
4．摻合料
可摻人粉煤灰、爐渣粉、石英粉等，經過充分拌制後作為結合料。我國目前利用粉煤灰摻量為20%～40%，而國外最高達80%，目的是儘量推遲凝結時間以增長現場施工時間和降低造價。

5．配合比設計

我國RCC路面配合比設計是採用傳統的設計方法，即絕對體積法或假定霜重法計算。w/c一般為0.3～0.4，水泥用量為200～260kg/耐。

性能

乾硬性混凝土是指坍落度為零，顯得乾稠而難以流動的混凝土拌和物。由於拌和物比較乾稠，不易流動，因此對流動性的表示方法，與塑性混凝土不同。塑性混凝土用坍落度表示，而乾硬性混凝土則用乾硬度即維勃度(s)表示。根據乾硬度的大小可把乾硬性混凝土分成兩類：普通乾硬性混凝土(乾硬度為30～200s)和特殊乾硬性混凝土(乾硬度大於200s)。生產上一般多採用普通乾硬性混凝土。

1.快硬早強

於硬性混凝土是一種快硬高強度混凝土，既能提高混凝土質量，又能節省水泥，可以廣泛套用於裝配式及預應力鋼筋混凝土結構。乾硬度較低的也可以套用在現場澆築少筋及無筋的整體結構中。如果同時摻入減水劑，則更可以提高混凝土的強度。

採用於硬性混凝土，由於減少了單位用水量，在保持水泥用量不變的情況下，等於降低了水灰比，因而可以提高混凝土強度的50%左右。當水灰比在0.4以下時，混凝土28d強度可以超出所使用的水泥標號。乾硬性混凝土強度的提高，不僅表現在28d強度上，同時也可以大大提高早期強度：ld可以達到28d強度的15%，3d可以達到28d強度的50/，7d可以達到28d疆度的70%。如果再適當摻入些早強劑，早期強度還可以提高的更多一些。這樣，就可以在不採用其他加熱養護的條件下，使混凝土達到快硬早強的目的：如果在冬季施工，採用於硬性混凝土，只要輔以簡單的蓄熱措施，就可以保證滿足強度要求。在常溫下施工，還可以起到提前拆模、增加模板周轉率的目的。

2.節省水泥

由於乾硬性混混凝土的用水量少，混凝土中的游離水分相應減少，內部留存的空隙和毛細管也隨之減少，混凝土的密實性得以提高，從而可以大大提高混凝土的抗滲性和抗凍性。同時還可以提高鋼筋的握裹強度，減小乾縮等，其他一系列物理性能，都可以得到相當的改善。

在保持混凝土的強度及硬化條件不變的情況上，乾硬性混凝土較塑性混凝土能節省水泥101}1～95≯。

乾硬性混凝土與塑性混凝土不同之處歸納起來主要是：單位用水量小，塑性混凝土的用水量一般約為180kg/m3左右，而乾硬性混凝土的用水量一般只有110_150kg/m3;水灰比小，配製快硬高強度的乾硬性混凝土，水灰比一般都在0.5以下，有的低至0. 30甚至0. 25;砂率小，由於和易性不同於塑性混凝土，因此砂率可以減少。由於乾硬性混凝土的用水量少，混凝土密實度提高。

因此，乾硬性混凝土具有硬化快、密實度大、強度高、水泥用量少等優點。

在水泥的凝結和硬化一章中已經介紹了水泥的硬化原理。當水泥與水接觸後，水泥顆粒表面即與水產生水化作用，生成Ca(OH)。並溶解於水中，而且這種作用將一直進行，直到形成Ca( OH)：飽和溶液。水泥的凝結與硬化速度，則與液相中Ca(OH)：飽和溶液的形成速度密切相關。而Ca(OH)。飽和溶液的形成，一方面取決於水泥水化過程中生成的Ca(OH)。數量及速度;另一方面，則與水化的起始石灰濃度有關。前者屬於水泥品種、礦物組成及硬化溫度等方面的問題;後者則屬於混凝土中用水量的問題。由於乾硬性混凝土單位用水量少，因此，在水化過程中，Ca(OH)2飽和溶液的形成是比較快的。由於Ca(OH)₂飽和溶液形成速度快，水泥的凝結與硬化乜就加快。這就是乾硬性混凝土硬化快和早期強度高的主要原因。

3.密實度高

乾硬性混凝土與塑性混凝土比較，之所以能夠提高強度，還應該從乾硬性混凝土的組織結構來進行分析。在混凝土中，如果砂率大，水泥漿多，則骨料間的砂漿層增厚。此時，砂漿層將成為一種受荷重的材料。但由於砂漿是薄弱部分，因此混凝土強度不高。而乾硬性混凝土，由於砂率小，水泥砂漿相對減少，經過強力振搗，石子在混凝土中將形成緊密的骨架，骨料間砂漿層較薄。當外荷作用時，主要由石子骨架來支承。由於石子強度高，所以混凝土強度就高。另外，由於乾硬性混凝土用水量少，水灰比小，能減少析水，改善了界面區的結構，從而能增加混凝土的密實度，提高水泥漿與砂粒、水泥漿與粗骨料間的膠結強度。

攪拌與運輸

（1） 商品混凝土攪拌

乾硬性商品混凝土必須採用強制性拌合機。在攪拌時應減小單盤生產方量，適當延長攪拌時間，避免商品混凝土拌合物出現攪拌不均勻的現象發生。

（2） 商品混凝土運輸

由於乾硬性商品混凝土在運輸過程中，不能保持攪拌狀態，而且在運輸中顛簸和振動使商品混凝土在自卸翻斗車內變得密實，卸車困難，增加了施工難度。為保證商品混凝土的工作度，在運輸過程中儘可能縮短運輸時間，並採取適當措施防止水分散失（用東西將其表面蓋上）。

壓制方法技巧

乾硬性混凝土預製最重要的是用水量要控制準確，水加多了將影響預製塊的脫模，嚴重的還改變混凝土的性質，不能再稱其為乾硬性混凝土。水加少了就無法將之壓製成型。除此之外，如果不採取任何措施，完全按配合比直接壓制，由於混凝土是乾硬性的，壓製出的預製塊表面就很粗糙。儘管內在質量不存在任何問題，但距離高速公路混凝土內實外光的質量要求有相當的差距。解決這個問題就必須在投料前先往模具內灑上薄薄一層水泥和過篩過的細砂混合料，外露面在上面的就在投料後灑入。在實際生產中我們還摻入了少量的粉煤灰，表面的光潔效果更佳。

修補與養護

即使施工中十分仔細，並採取上面的防範措施，預製中也難免會出現表面粗糙的塊件。還有乾硬性混凝土預製因模板有限，施工工藝都是隨時壓制隨時脫模，由於混凝土還未形成強度，在移運和擺放過程中難免對預製塊有所損傷。對問題較嚴重的預製塊應立即破碎，重新回攪拌機拌和。對問題輕微可以留用的，也應立即用水泥漿加以修補。乾硬性混凝土由於其水分比普通混凝土少得多，而水泥水化形成強度必須有足夠的水，因此對乾硬性混凝土預製塊的後期保濕養護尤為重要，灑水養護不得少於七天。