本发明属高性能混凝土制备技术领域，具体涉及一种高致密低孔隙率混凝土(制品)的成型方法。
背景技术：
混凝土的振捣密实是混凝土生产过程中的一个重要环节，传统的振捣密实方法工序较为粗糙，易出现蜂窝、孔洞、麻面等现象，严重影响了混凝土结构的安全使用。究其原因主要有以下几类原因：(1)、混凝土拌合物性能差，振捣方法及工序不合理，混凝土不密实；(2)、混凝土外加剂的引气现象严重，导致混凝土拌合物中含有大量的封闭气孔，无法有效的排除，当外加剂用量过大时，在振动密实过程中有新的气泡产生。(3)、对于不同拌合物性能的混凝土采用相同的振捣密实方法，针对性较差，导致混凝土的振动密实效果较差。
然而，即使严格按标准要求对混凝土进行振动密实，消除蜂窝、孔洞、麻面等宏观缺陷，混凝土中相当一部分封闭气泡还是无法有效排出的，这主要是由于该部分气泡包裹在水泥浆体和骨料搭成的骨架之中，光靠短时间的振动无法提供足够的能量使气泡冲破阻碍，溢出至混凝土表面。消泡剂的使用虽然能够通过降低气泡表面张力消除一部分气泡，但当外加剂的引气效果较为显著时，振动过程加速了气泡的产生，这将使得消泡剂的作用趋于弱化。
此外，部分试验条件对混凝土的密实性要求较为苛刻，如高性能混凝土的核素迁移试验，要求混凝土基本无肉眼可见1mm以上孔，这就要求在混凝土浇筑振实过程中既要消除宏观缺陷，又要排除绝大部分封闭气孔。而传统的振实方法无法实现如此高精度的要求，因此为达到特殊工况或实验的要求，必须开发高致密低孔隙率的混凝土成型工艺。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种密实性好、孔隙量少、孔径小的混凝土成型方法。
其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
一种高致密低孔隙率混凝土的成型方法，包括以下步骤：
(1)、在混凝土原材料中添加0.05％～0.1％的消泡剂(以混凝土总质量为基准)，通过调整减水剂的用量，将混凝土坍落度控制在(30～120)mm以内，并控制混凝土的搅拌时间不超过90s；
(2)、将试模置于振动台上，新拌混凝土分多层浇筑至试模内。对于实验室混凝土试模分2层浇筑，对于混凝土制品生产用到的大型模具每0.3m浇筑一层；
(3)、每浇筑完一层，开启振动台，振动(2～3)min，将混凝土内的缺陷填实，并将宏观气泡排出；
(4)、关闭振动台，采用手持式插捣棒对混凝土进行插捣，以矩形点阵的形式每隔100mm插捣一次，每次插捣持续时间(1～2)min，期间插捣棒反复多次插入拔出。待该层混凝土所有部位全部插捣完成后，开启振动台，振动(2～3)min至混凝土振实，表面平整；
(5)、重复(3)和(4)的步骤至混凝土浇筑全部完成，第二层以后的混凝土插捣时，插捣棒应伸入前一层混凝土表面以下0.1m。
其中，步骤(1)所述的消泡剂主要用于消除混凝土在自然搅拌过程中产生的大的形态不圆整且没有引气剂吸附膜的大气泡，其直径一般在10mm以上，如果混凝土内部的这些气泡不消除，拆模之后会出现蜂窝，麻面的现象。
步骤(1)中的坍落度控制和搅拌时间控制主要用于将减水剂尤其是聚羧酸减水剂用量控制在合适范围内，降低减水剂引入的气泡数量。同时，坍落度的控制也有利于保证后续反复多次的振动台振动和插捣过程中不出现离析现象。
步骤(3)和(4)中，混凝土在振动台分层多次振动且时间较长，各插捣点的间距较小且持续时间较长，可保证混凝土整体和局部得到都得到充分振动，将细小气泡尽数排除，实现高致密性。
采用上述技术方案的高致密低孔隙率混凝土的成型方法，具有如下优点：本发明充分利用了振动台振动、插入式振捣以及化学试剂消泡在消除混凝土内部缺陷、孔隙和气泡方面的各自优势，在充分认识真振捣时间和局部插捣对排出细小气泡和提高混凝土整体致密性的重要作用的基础上，将上述方法有机结合，并给出了合理的振捣时间和振捣方案，为在常规条件下制备高致密低孔隙的混凝土试块或制品提供了一条切实可行的途径。利用本发明制备的混凝土密实性极好，对提高混凝土的力学性能和耐久性能具有积极的意义。
附图说明
图1为本发明实施例1中不同成型方式的密实效果图，图1a、图1b和图1c分别示意了成型方式1-3的密实效果。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
本发明是为了解决传统混凝土振捣密实方法在面对混凝土高致密性要求时的局限性，将化学试剂消泡、振动密实和插捣密实等方法有机结合，提供一种密实性好、孔隙量少、孔径小的混凝土成型方法。
具体公开了一种高致密低孔隙率的混凝制品成型工艺。该成型工艺针对目前常规的振实方法在制作混凝土制品时存在的宏观缺陷多，大孔径气孔数量多的问题，采用化学外加剂消泡+混凝土分层反复振动反复插捣的方法，将新拌混凝土中的绝大部分封闭气孔和宏观连通孔隙排出，实现混凝土的高致密低孔隙率，宏观观察无肉眼可见孔隙，显微镜下观察无直径1mm以上孔隙，实测混凝土孔隙率在5％以下，相同配合比的混凝土强度提升幅度达10％。本发明提供的技术方案可大幅提高实验室成型的混凝土试件及工厂生产的混凝土制品的成型质量，减少混凝土制品的内在缺陷，对提高混凝土力学性能和耐久性能具有重要的意义。
即，通过消泡剂和对混凝土坍落度调整，将混凝土初始孔隙率控制在较低范围内。其次将振动台振实和插捣棒插捣两种工艺结合，充分发挥振动台去除宏观缺陷和插捣棒去除微观局部气泡的优势，通过多层多次操作，最大限度去除混凝土内部气孔及缺陷，实现混凝土的高致密低空隙。
以下为具体的实施例。
实施例1：
为了实现混凝土的核素迁移系数≤1.0×10-3cm2/d，采用较低水胶比和粉煤灰、矿粉、硅灰矿物掺合料三掺体系，开发了c80高强高性能混凝土材料，该配比混凝土具有较好的耐久性，抗渗性能突出。为了确保不会因为混凝土成型过程中引入较大缺陷或气孔尺寸偏大导致核素迁移系数指标无法达到规定要求，成型的混凝土试件(试件尺寸ф100mm×50mm)中要求无蜂窝、孔洞等缺陷，气孔的最大孔径≤1mm，实测孔隙率≤7％。
分别采用3种方法进行密实成型，对比成型效果：成型方式1为将c80高强高性能混凝土在强制式搅拌机中搅拌90s后，直接1次装模并在振动台上振动2min；成型方式2为将混凝土分两层装模每层分别采用插捣棒插捣2min；成型方式3为采用本发明所述的高致密低孔隙成型工艺振捣成型(配比中掺混凝土总质量0.08％消泡剂)。
c80高强高性能混凝土的配合比见表1，不同成型方式混凝土的力学性能及耐久性能指标见表2，不同成型方式混凝土切割后内部密实情况见图1。
表1c80高强高性能混凝土配合比(单位：kg/m3)
表2不同成型方法的力学性能和耐久性能指标
从实际成型后的测试结果来看，采用高致密低孔隙成型工艺制作的c80高强高性能混凝土试块密实性良好，基本无肉眼可见气孔，而单独采用振动台振实或插捣棒插捣密实的混凝土表面有较大的孔隙存在。采用高致密低孔隙成型工艺制作的c80高强高性能混凝土试块与振动台振实的混凝土相比，抗压强度提高约10％，对耐久性略有提升作用。
实施例2:
危险废物处置容器用的高性能混凝土材料要求混凝土具有较高的耐久性能，通常要求混凝土能够满足100年以上甚至300年使用寿命，因此混凝土容器在浇筑过程中的振捣密实较为重要，应尽量避免表面出现较为明显的蜂窝、孔洞、麻面。这里给出了两种成型方式制作的混凝土容器的表面密实情况。成型方法a为将模具置于振动台上振动成型的容器；成型方法b为按本发明所述的高致密低孔隙混凝土成型工艺分3层浇筑，反复振捣插捣浇筑成型的容器。
观察两种成型方式成型的混凝土容器表面密实情况，从混凝土容器的实际制作效果来看，单独采用振动台振实的混凝土容器脱模后表面有大量的蚀坑状孔洞，但采用本发明所述的高致密低孔隙成型工艺振捣成型制作的混凝土容器表面平整，无明显孔洞，实现了混凝土容器的高致密性。