高燕群，马坤诚，厉瑞峰

（柳州展南预拌混凝土有限公司，广西柳州 545002）

混凝土流变性决定了密实性和可泵性，这会对其在建筑工程中的应用，以及工程竣工后的质量和应用造成直接影响，可见，研究混凝土流变性意义重大。而在新拌合混凝土中加入硅灰，能够对新拌合混凝土流变性造成一定影响，可见，加强对相关内容的探究意义重大。

1 硅灰及混凝土流变性概述

1.1 硅灰概述

硅灰主要来自于冶炼铁合金或工业硅，通过烟道排出的粉尘经收集得到的粉体材料，其中的矿物质成分以无定形的SiO2为主，一般占到了的全部成分的86%~96%之间，还有含有一定量的CaO、SiO2、Fe2O3等物质。在发生相变时，表面会产生张力作用，从而会产生非晶无定形圆球状颗粒，其表面十分光滑，也会存在多个圆球颗粒合理粘结到一起的团聚体[1]。通过对硅灰性质进行全面分析可以发现，硅灰表面积很大，是一种活性较高火山灰物质，硅灰球与粉煤灰与水泥相比小得多，其颗粒主要都在0.5μm以下。硅灰掺入到物料中，其能够起到的主要作用就是润滑，通过对其进行应用，能够使混凝土性能得到改善，满足建筑工程建设需求[2]。

1.2 混凝土流变性

混凝土流变性指的就是在外力作用下流动性和变形情况，流动性也就是混凝土流动性改变，变形指的使坍落度突然增大，混凝土流变性会对其性能和应用造成直接影响，也会影响采用混凝土建设后工程的质量。对于混凝土流变性分析是一项复杂工作，在实际问题分析期间，工作人员必须严格依据制定要求开展，确保最终分析结果准确性。

2 混凝土原材料及配合比

（1）水泥：桂林兴安海螺P.O42.5水泥，28d水泥强度为51.0MPa。

（2）矿粉：柳州强实S95级矿粉，比表面积425m2/kg，28d活性指数98%。

（3）石灰石粉：柳州汇弘石灰石粉，45μm方孔筛筛余12%，MB值0.25，流动度比113%。

（4）机制砂：表观密度2730kg/m3，细度模数2.9，MB值0.25，石粉含量13%。

（5）石：表观密度2780kg/m3，5~25mm连续级配碎石，针片状含量6.0%，压碎指标11%。

（6）减水剂：广西南宁星都建材生产的XD-Ⅲ型聚羧酸系高效减水剂，减水率为25%。

（7）硅灰：南宁三永建材科技有限公司硅灰，烧失量0.85%，需水量比109%，活性指数112%。

（8）水：饮用水。

（9）混凝土配合比，如表1所示。

3 新拌合混凝土流变性分析

3.1 试验分析

混凝土工作性试验结果如表2所示。

表2 混凝土工作性试验结果

通过表2中的数据可以发现，向混凝土中加入硅灰，可以缩短漏斗经过时长和T500时间，对于坍落度和扩展度有一定的影响。在硅灰掺量在不超过6%的情况下，对于漏斗经过时长，以及T500造成的影响较为显著，而当硅灰掺量在低于6%时，提升硅灰掺量对于混凝土工作性能造成的具体影响则十分有限。

表1 混凝土配合比 单位：kg/m3

3.2 混凝土流体变化情况

大量研究结果表明，新拌合混凝土符合宾汉姆流变模型，这对建筑工程中采用的普通类型混凝土来说，可以采取坍落度法是测定混凝土流动性的一种成熟、有效方法，但是，针对大流变性混凝土来说，在检测时，无法精准体现混凝土流变性能[3]。因此，人们在对混凝土性能进行研究过程中，一直都尝试一种精准、简便的测定流变性的试验方法，从现阶段情况来看，受研究时间，技术等多项因素影响，并未形成一种人们普遍接受或规范的科学方法。笔者采用流变仪，利用塑性粘度、屈服应力、分层度等各项指标开展流变性实验，从而完成相应分析工作[4]。

新拌合混凝土是一种宾汉姆流体，对于这类流体来说，如果作用在立体上的剪切力大小超出其屈服应力时，此时，将会导致流体将会发生显著改变，简单来说，流体如果不发生改变，其能够承受剪切应力。在试验开展过程中，随着硅灰掺量增加，混凝土拌和物塑性粘度则会显著降低，造成该现象的主要原因就是硅灰形成。由于变形过程，表面受到张力作用影响，则会产生非结晶相无定形圆球状颗粒，而且混凝土比表面会呈现出光滑状态，一些多个圆球颗粒在混凝土中能够聚集在一起，从而形成团体，其是一种面积大，而且具有较高活性的山灰物质，其对于改善混凝土性能会造成直接影响[5]。此外，微小球状体在具体应用时能够起到一定润滑作用，减小固体之间摩擦力，降低拌合物塑性难度。而在掺灰量在小于10%的状况下，能够减缓塑性粘度较低具体速率。

通过上述实验可以发现，混凝土屈服应力大小将会随着硅灰掺量的加大而加大，造成这一现象的主要原因是混凝土原材料颗粒的尺寸相对较大，用于混凝土浇筑中拌合水可以在骨料之间的孔隙流动。而考虑到混凝土拌合中采用的硅灰粒径相对较小，因此，能够将这些孔隙得到封堵，而且能够将泌水期间的流动通道被切断[6]。而在混凝土中加入到一定量灰后，可以使混凝土整体屈服应力大小得到进一步提高，进而满足应用需求。除此之外，混凝土屈服应力大小与导致坍落度筒排空时间也会存在一定关联。

3.3 分析分层度

在问题分析过程中，为了实现对混凝土分层特征的合理评价，将混凝土装满模具，然后将模具放在振动台上，振动1.5min，通过充分加速振动后，能够让混凝土加速分层，再将混凝土在垂直度上方向划分为4层，将混凝土中粗骨料清洗出来，完成上述作业后，分析粗骨料性能。混凝土分层度随着硅灰掺量增加而变大，当硅灰掺量达到10%时，分层度会达到0.543，拌合物将会发生分层问题，而且整体和易性差。

4 混凝土中在建筑工程中的具体应用

硅灰是一种活性很高的矿物质掺合料，其中的主要活性成分为SiO2，将其作为辅助胶凝材料加入到混凝土和水泥浆体中，通过对其进行应用，一方面可以使水泥水化度能够得到进一步提高，另一方面也能够与混凝土中加入的Ca（OH）2发生二次水化反应，进而使混凝土中骨料界面和水泥浆体性能产生影响，同时，也会对混凝土微结构，以及水泥浆体性能造成一定影响。经过一段时间研究，该项技术已经十分成熟，目前，已经被合理应用到一些建筑工程中，而且得到了广泛应用与推广。某工程中采用的混凝土流变性参数控制指标及硅灰掺量：工程强度等级为C70，混凝土中的硅灰掺量约为6%，导致时长小于4s，拓展度在685~745mm，T500时间小于5s，漏洞经过时长在9~15s，塑粘性度在50~105Pa·s。通过对建筑工程具体施工情况进行分析可以发现，在混凝土浇筑中掺入硅灰，一方面可以使混凝土整体抗压强度得到进一步提高，另一方面要能够使采用的混凝土耐久性也能够提出较大贡献，主要包括混凝土密实性、抗冻性、抗钢筋腐蚀性等。一般来说，应对将硅灰掺量控制在6%~14%之间，其中最佳掺量要控制在的10%，掺量高过容易导致混凝土在后期应用中发生分层问题，这也会对最终建设的建筑工程质量造成直接影响。加入硅灰的掺量混凝土在许多建筑工程中得到了广泛应用，而且从整体应用情况来看，对于泵送混凝土来说，硅灰掺量应对控制在胶凝材料总量的5%~10%之间，提高混凝土性能，进而使建筑工程最终质量能够得到进一步提高，满足应用需求。

5 结语

对于泵送混凝土流变特征可以采用混凝土流变仪检测，如果受条件限制，没有检测仪器，在具体检测时，要采用漏斗和倒筒时间完成相应检测度。同时，考虑到泵送混凝土是一种高触变性粘性流土，在对其进行应用时，为了降低泵送混凝土遭受到阻力，以免泵送混凝土期间出现紊流，要对混凝土进行控制，将其混凝土塑性粘度始终处于合理范围内。通过对掺硅灰混凝土在建筑工程中的应用，对于泵送混凝土中加入硅灰掺量要进行合理控制，利用硅灰取代触变剂，改善混凝土性能，降低混凝土粘度，以免引起堵泵问题。