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最新】自密实混凝土 自密实混凝土(Self CompactingConcrete 或Self-Consolidating Concrete 简称SCC)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土 早在20世纪70年代早期，欧洲就已经开始使用轻微振动的混凝土，但是直到20世纪80年代后期，SCC才在日本发展起来日本发展SCC的主要原因是解决熟练技术工人的减少和混凝土结构耐久性提高之间的矛盾欧洲在20世纪90年代中期才将SCC第一次用于瑞典的交通网络民用工程上随后EC建立了一个多国合作SCC指导项目从此以后，整个欧洲的SCC应用普遍增加 性能 自密实混凝土的硬化性能与普通混凝土相似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性 测试 每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验（或T50试验）和U型箱试验等一种以上方法检测 比重 EFCA技术委员会主席Dr. Bert KilanoT筛析稳定性试验 抗离析性能 % 0 15 不需调整 试验室/现场 10 Orimet口下料试验 填充能力 秒 0 5 最大 16mm 试验室/现场设计 自密实混凝土的配合比设计,需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾。

自密实混凝土对工作性和耐久性的要求较高，因此自密实混凝土配合比设计应该主要在这两方面下功夫 配制原理 配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计,将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服,使混凝土流动性增大,同时又具有足够的塑性粘度,令骨料悬浮于水泥浆中,不出现离析和泌水问题,能自由流淌并充分填充模板内的空间,形成密实且均匀的胶凝结构 配置措施 在配制中主要应采取以下措施: 1)借助以萘系高效减水剂为主要组分的外加剂,可对水泥粒子产生强烈的分散作用,并阻止分散粒子凝聚, 高效减水剂的减水率应≥25 % ,并应具有一定的保塑功能 掺入的外加剂的主要要求有：①与水泥的相容性好; ②减水率大; ③缓凝、保塑 2) 掺加适量矿物掺合料能调节混凝土的流变性能,提高塑性粘度,同时提高拌合物中的浆固比,改善混凝土和易性,使混凝土匀质性得到改善,并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力,提高混凝土的通阻能力 3) 掺入适量混凝土膨胀剂, ,可提高混凝土的自密实性及防止混凝土硬化后产生收缩裂缝,提高混凝土抗裂能力,同时提高混凝土粘聚性,改善混凝土外观质量。

4) 适当增加砂率和控制粗骨料粒径≤20mm,以减少遇到阻力时浆骨分离的可能,增加拌合物的抗离析稳定性 5) 在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增粘剂以增加拌合物的粘度 6) 按结构耐久性及施工工艺要求, 选择掺合料品种, 取代水泥量和引气剂品种及用量 配置前应确定的参数 配制自密实混凝土应首先确定混凝土配制强度、水胶比、用水量、砂率、粉煤灰、膨胀剂等主要参数,再经过混凝土性能试验强度检验,反复调整各原材料参数来确定混凝土配合比的方法 配合比的突出特点 自密实混凝土配合比的突出特点是:高砂率、低水胶比、高矿物掺合料掺量 配合比设计采用的方法 从国内自密实混凝土研究的文献上看, 自密实混凝土配合比设计一般采用全计算法和固定砂石体积含量法 全计算法的基本观点为：①混凝土各组成材料括固、气、液三相有体积加和性石子的空隙由干砂浆填充；②石子的空隙由干砂浆填充；③干砂浆的空隙由水填充；④干砂浆由水泥、细掺料、砂和空隙组成 固定砂石体积含量计算法是根据高流动自密实混凝土流动性及抗离析性和配合比因素之间的平衡关系, 在试验研究的基础上得到的一种能较好适应高流动自密实混凝土的特点和要求的配合比计算方法。

技术要求 为了达到不振动能自行密实，硬化后具有常态混凝土一样的良好物理力学性能，配制的混凝土在流态下必须满足以下要求： 黏性适度 在流经稠密的钢筋后，仍保持成分均匀如果黏性太大，滞留在混凝土中的大气泡不容易排除黏度用混凝土的扩展度表示，要求在500—700mm范围内如黏性过大即扩展度小于500mm时，则流经小间隙和充填模板会带来一定的困难;如果黏性太小即扩展度大于700mm后，则容易产生离析因此，自密实混凝土要求粉体含量有足够的数量，粗骨料应采用5～15mm或5～25mm的粒径，且含量也比普通}昆凝土少绝对体积应在0. 28～0. 33m3之间含砂率应在so%左右 具有良好的稳定性 浇筑前后均不离析、不泌水，粗细骨料均匀分布，保持混凝土结构的匀质性，使水泥石与骨料、混凝土与钢筋具有良好的黏结，保持混凝土的耐久性 采用适当的水灰比 如果加大水灰比，增加用水量，虽然会增大流动度，但黏性降低混凝土的用水量应控制在150～200kg/m要保持混凝土的黏性和稳定性，只能依靠掺加高效减水剂来实现采用聚羧酸类减水剂比较好，也可采用氨基磺酸盐，掺量为o.8%～1.2%(占水泥重量) 控制粉体含量 要保持混凝土具有良好的稳定性，粉体含量是关键。

混凝土中小于80tim的粉体含量即胶凝材料用量应在000～600kg/m3之间当水泥用量较多时，可以掺用粉煤灰、矿渣粉或石灰石粉取代一部分水泥，以降低水化热量必要时，可以采取减少水泥用量、掺用少量的增黏剂，以保持适度的黏性一般采用生物聚合物多糖增黏剂 混凝土结构 自密实混凝土为什么能具有常态混凝土的良好力学性能要搞清这个问题，还须从混凝土的微结构理解水泥石与骨料间的界面区，是混凝土结构最薄弱的部位：与水泥石比较，界面区具有不同的结构和相分布，界面区孔隙增加，晶体相较软弱，渗透性大 新拌混凝土的流动性和振捣作用，在很大程度上促进了界面区的形成 在普通混凝土中，界面区的孔隙率高于水泥石的孔隙率由于振动影响产生的微泌水形成的孔隙结构，气泡聚集以及界面区局部水灰比较大的情况比较严重由于自密实混凝土黏性好，泌水少，加上不需要振捣，因而减少了微泌水，水泥石的孔隙率尤其是界面区的孔隙率显著低于普通混凝土，而且均匀分布于界面区和水泥石本体之中同时由于自密实混凝土掺入了较多的粉煤灰，水化中消耗了较多的氢氧化钙，大大减少了界面区氢氧化 钙晶体的形成减少了氢氧化钙这一软弱晶体的形成，就改善了自密实混凝土的界面区结构。

结构密实，强度提高，渗透性低，就能够提高耐久性能 ［摘要］自密实混凝土具有许多优点和良好的发展前景，但是目前还没有具有普遍适应性的配合比设计方法，以及标准的工作度评价体系对国内外的自密实混凝土配合比设计方法进行了分析总结，提出了自密实混凝土配合比设计需要遵循的原则、配制技术和相应的质量控制措施1　前言 普通混凝土施工由于依靠人工振捣，因此存在诸多不足，主要表现在：（1）劳动强度大，工作环境差，影响施工人员身体健康和周围居民正常生活；（2）在实施混凝土振捣作业时，混凝土工程各部位的振捣时间由施工人员凭经验控制，影响混凝土工程整体施工质量；（3）薄壁结构、钢管混凝土、稠密配筋结构和复杂结构中，作业空间较小，人工振捣难度大；（4）在工程改造中，后加柱、加粗柱等结构施工时，由于受原有结构的影响，难以实现人工振捣 针对上述普通混凝土的施工工艺不便之处，近年来，国内外提出应用自密实混凝土加以解决，并且已经应用于许多大型工程，如日本的明石大桥等自密实混凝土（SCC）具有高流动度、抗离析性、均匀性、稳定性和自填充性，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实自密实混凝土不论在组成还是性能上，均与普通振捣混凝土存在较大差别。

所以，必须从自密实混凝土的特点出发，发展一种新的配合比设计方法但是目前缺乏有效的自密实混凝土配合比设计理论指导，给自密实混凝土的推广应用造成很多困难，因此对这一问题进行探讨，具有重要的现实意义和广阔的应用前景2　自密实混凝土配合比设计方法综述 目前已有一些学者提出了自密实混凝土的配合比设计方法，具有代表性的是：1）日本东京大学冈村教授提出了简单的自密实高性能混凝土配合比方法：粗骨料的用量固定为固体体积的50%；细骨料的用量固定为砂浆体积的40%；体积水灰比取决于水泥的性质，约为0.9～1.0；超塑化剂的用量和最终的水灰比根据自密实混凝土工作度的要求来决定该方法适用于大掺量细粉掺合料和水胶比小于0.30的混凝土2）北方工业大学姜德民等提出了高性能自密实混凝土的一种设计方法首先建立了混凝土体积模型，推导出了混凝土单方用水量和砂率的计算公式然后将这两个公式结合传统的水灰比定则，得出外加剂掺量的计算方法，即可全面地确定混凝土各组成材料用量，实现了自密实混凝土全计算配合比设计3）中南大学的余志武等在自密实混凝土的配合比计算中，结合固定砂石体积含量计算法，对全计算法进行了改进，改进后的全计算法可以通过用水量计算公式将浆体体积与传统的水胶比定则联系起来，混凝土配合比的参数可全部按公式定量计算，计算公式和步骤简单，公式的物理意义明确。

4）Steven等提出了较为简单的混凝土配合比设计方法：设普通混凝土的配合比为：水、水泥、细集料、粗集料分别为10%、18%、25%、45%（质量比、含2%空气），在此基础上，固定水和水泥用量，加入8%细粒物质，并将粗细集料比例分别调整为36%和26% 综上所述，虽然已经提出了许多自密实混凝土的配合比设计方法，但是由于原材料、配制工艺以及工作性评价方法的差异，应用上述方法得到的配合比差异较大，进行试验验证时重复性较差因此，这些方法还缺乏系统性和普遍适应性，仍然需要进行深入探讨和分析，以便设计出一套更有效的自密实混凝土配合比设计方法3　自密实混凝土配合比设计基本要点 自密实混凝土的配合比设计，需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾，形成一套系统的自密实混凝土配合比设计原则总结自密实混凝土的配合比设计研究成果，提出以下几点自密实混凝土的配合比设计要点3.1　满足工作度要求 设计自密实混凝土必须首先考虑工作度，因为优良的工作度是自密实混凝土最主要的特点，这与普通混凝土根本不同工作度主要包括流动性、稳定性、保水性、粘聚性等，这些性能是自密实混凝土能否依靠自重达到密实填充的基础和保证，所以自密实混凝土配合比设计时，首先要考虑工作性。

3.2　满足强度要求 在充分满足工作性要求后，应该通过调整其它配合比因素来达到强度要求影响自密实混凝土强度的因素很多，除了水胶比之外，砂率、微细掺合料品种和掺量、外加剂等对自密实混凝土强度的发展都具有较大的影响，而且一般的普通混凝土强度———水胶比经验公式已经不适用于自密实混凝土，这点应该引起注意3.3　满足耐久性要求 从已有研究和工程实践来看，自密实混凝土的易收缩开裂的特性是影响其耐久性的重要缺陷由于自密实混凝土胶结料用量较大、水灰比低、砂率较高，因此导致收缩较大，需要采取相应的控制措施，比如掺加纤维、减缩剂、粉煤灰以及膨胀剂等另外需要注意的是，混凝土减水剂对早期收缩的影响较大，因此最好使用与水泥相适应的高效减水剂，。