干硬性混凝土是指坍落度为零,显得干稠而难以流动的混凝土拌和物。由于拌和物比较干稠,不易流动,因此对流动性的表示方法,与塑性混凝土不同。塑性混凝土用坍落度表示,而干硬性混凝土则用干硬度即维勃度(s)表示。根据干硬度的大小可把干硬性混凝土分成两类:普通干硬性混凝土(干硬度为30~200s)和特殊干硬性混凝土(干硬度大于200s)。生产上一般多采用普通干硬性混凝土。
1.快硬早强
于硬性混凝土是一种快硬高强度混凝土,既能提高混凝土质量,又能节省水泥,可以广泛应用于装配式及预应力钢筋混凝土结构。干硬度较低的也可以应用在现场浇筑少筋及无筋的整体结构中。如果同时掺入减水剂,则更可以提高混凝土的强度。
采用于硬性混凝土,由于减少了单位用水量,在保持水泥用量不变的情况下,等于降低了水灰比,因而可以提高混凝土强度的50%左右。当水灰比在0.4以下时,混凝土28d强度可以超出所使用的水泥标号。干硬性混凝土强度的提高,不仅表现在28d强度上,同时也可以大大提高早期强度:ld可以达到28d强度的15%,3d可以达到28d强度的50/,7d可以达到28d疆度的70%。如果再适当掺入些早强剂,早期强度还可以提高的更多一些。这样,就可以在不采用其他加热养护的条件下,使混凝土达到快硬早强的目的:如果在冬季施工,采用于硬性混凝土,只要辅以简单的蓄热措施,就可以保证满足强度要求。在常温下施工,还可以起到提前拆模、增加模板周转率的目的。
2.节省水泥
由于干硬性混混凝土的用水量少,混凝土中的游离水分相应减少,内部留存的空隙和毛细管也随之减少,混凝土的密实性得以提高,从而可以大大提高混凝土的抗渗性和抗冻性。同时还可以提高钢筋的握裹强度,减小干缩等,其他一系列物理性能,都可以得到相当的改善。
在保持混凝土的强度及硬化条件不变的情况上,干硬性混凝土较塑性混凝土能节省水泥101}1~95≯。
干硬性混凝土与塑性混凝土不同之处归纳起来主要是:单位用水量小,塑性混凝土的用水量一般约为180kg/m3左右,而干硬性混凝土的用水量一般只有110_150kg/m3;水灰比小,配制快硬高强度的干硬性混凝土,水灰比一般都在0.5以下,有的低至0. 30甚至0. 25;砂率小,由于和易性不同于塑性混凝土,因此砂率可以减少。由于干硬性混凝土的用水量少,混凝土密实度提高。
因此,干硬性混凝土具有硬化快、密实度大、强度高、水泥用量少等优点。
在水泥的凝结和硬化一章中已经介绍了水泥的硬化原理。当水泥与水接触后,水泥颗粒表面即与水产生水化作用,生成Ca(OH)。并溶解于水中,而且这种作用将一直进行,直到形成Ca( OH):饱和溶液。水泥的凝结与硬化速度,则与液相中Ca(OH):饱和溶液的形成速度密切相关。而Ca(OH)。饱和溶液的形成,一方面取决于水泥水化过程中生成的Ca(OH)。数量及速度;另一方面,则与水化的起始石灰浓度有关。前者属于水泥品种、矿物组成及硬化温度等方面的问题;后者则属于混凝土中用水量的问题。由于干硬性混凝土单位用水量少,因此,在水化过程中,Ca(OH)2饱和溶液的形成是比较快的。由于Ca(OH)2饱和溶液形成速度快,水泥的凝结与硬化乜就加快。这就是干硬性混凝土硬化快和早期强度高的主要原因。
3.密实度高
干硬性混凝土与塑性混凝土比较,之所以能够提高强度,还应该从干硬性混凝土的组织结构来进行分析。在混凝土中,如果砂率大,水泥浆多,则骨料间的砂浆层增厚。此时,砂浆层将成为一种受荷重的材料。但由于砂浆是薄弱部分,因此混凝土强度不高。而干硬性混凝土,由于砂率小,水泥砂浆相对减少,经过强力振捣,石子在混凝土中将形成紧密的骨架,骨料间砂浆层较薄。当外荷作用时,主要由石子骨架来支承。由于石子强度高,所以混凝土强度就高。另外,由于干硬性混凝土用水量少,水灰比小,能减少析水,改善了界面区的结构,从而能增加混凝土的密实度,提高水泥浆与砂粒、水泥浆与粗骨料间的胶结强度。