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1、浅谈自密实混凝土XX学号：XXXXXXXXXXXXX指导教师：XXX摘要总结了国内外自密实混凝土标准的开展现状,介绍了自密实混凝土在原材料、配合比计算方法、工作性能表征方法、生产、浇注与养护、应用等方面的相关情况，对我国自密实混凝开展提出了建议。关键词自密实混凝土原材料性能配合比设计生产应用AbstractThedifferencesofourself-compactingconcretestandardsinsuchaspectsasconstituentmaterials,mixingratiocalculationmethod,workingperformancecharacteriza
2、tionmethods,productionandtransportation,formworkconstruction,placingandcuringetcaresummarized.Andourresearchemphasesofthecompilingunifiedstandardsofse1f-compactingconcreteareproposed.Keywordsself-compactingconcrete,constituentmaterials,properties,mixdesign,production,applicationO前言自密实混凝土(Self-COmPaC
3、tingConcrete,简称SCC)是指具有高流动度且不离析、不泌水，能在免振捣的情况下，完全依靠自身重力作用，充满模板内空间，到达充分密实和获得最正确性能的混凝土。自密实混凝土作为一种绿色高性能混凝土，在施工方面具无可对比的优越性，其研究与应用在世界范围内广泛展开。本文将通过总结和对比国内外自密实混凝土相关标准标准,根据本人参加全国大学生混凝土设计大赛的实验情况和经历对自密实混凝土做出简要的介绍。1自密实混凝土的开展与应用自密实混凝土在日本东京大学由冈村甫教授(HajimeOkamUra)研制成功，并很快成为一种实用的、施工性能非常优良的混凝土。在日本，到20世纪90年代中期已生产自密实免
4、振捣混凝80万m3。在我国，冯乃谦教授于1987年就提出了流态混凝土概念，奠定了我国这一领域研究的根基。从20世纪80年代末开场，我国高强混凝土开场应用，到90年代中期，在研制高性能混凝土及高性能外加剂的根基上，越来越多的高强混凝土脱离了单纯高强的范畴，而转向高耐久性、大流动性、超高度泵送、自密实不振捣等高性能混凝土。目前，自密实混凝土已广泛应用于各类工业民用建筑、道路、桥梁、隧道及水下工程、预制构件中，特别是在一些截面尺寸小的薄壁构造、密集配筋构造等工程施工中显示出明显的优越性。在一些复杂构造中，加固建筑，以及大体积复杂构造中都有应用。尤其是最近一些国家标志性建筑比方国家大剧院，国家体育场，
5、新北京南站都大量使用了自密实混凝土。对自密实混凝土的基本理论研究工作，如配制方法、施工技术、质量控制和混凝土硬化后的基本物理力学性能、耐久性能研究方面取得相当成就，同时,出现了自密实混凝土与其它技术（如纤维增强混凝土、自应力混凝土、钢管混凝土）相结合使用的趋势。甚至出现了一些可持续开展的新型自密实混凝土材料，自密实轻集料混凝土、自密实再生骨料混凝土、自密实废弃轮胎混凝土等。2自密实混凝土的组成材料及其影响2.1粗骨料1粗骨料宜采用连续级配或2个单粒径级配的石子，最大粒径不宜大于20mm。2）粗骨料形状指数反响粗骨料的颗粒球度指标越大，说明其粒形越好，针片状含量越少，所配制的自密实混凝土拌合物的
6、粘度越小、流动性越好，工作性能越好。3当采用单粒径级配组合时，1020mm大石子含量过大更容易产生沉降，增大混凝土拌合物中粗骨料的分层离析几率，51Omm石子含量过大，也会造成混凝土拌合物的粘度过小、流动阻力过小，缺乏以限制大石子的沉降而造成抗离析能力明显下降。一般情况下下，大石子：小石子=5：5到4:6时，能够使自密实混凝土较优获得流变性能和工作性能。2.2细骨料1）骨料宜选用第二级配区的中砂。2砂率越大，混凝土拌合物的流动性增大、粘聚性减小，流动性损失越小。从抗压强度开展来看，无论是早期强度还是后期强度，砂率越高，抗压强度下降越大。因此，配制自密实混凝土时，选择适宜的砂率应从混凝土流动性、
7、粘聚性、强度等几个方面综合平衡考虑。（3）根据实验情况所得，砂率一般控制在45%50%,砂体积分数控制在0.420.47o2. 3胶凝材料C在自密实混凝土中,胶结材含量过低不利于新拌混凝土的工作性,胶结材含量大于500kgm3时,坍落度损失减少。考虑到对混凝土强度和耐久性的影响，将胶结材控制在450kgm3550kgm3较为适宜。2在水泥混凝土系统中,粉煤灰和矿渣的掺入,改善了混凝土拌合物的工作度。随着掺合料的增加，新拌混凝土的塑性粘度值变小,钢筋间隙通过能力和填充性越来越好。与粉煤灰相比,矿渣和硅灰调节混凝土拌合物粘性系数的能力较差。3)混凝土中掺加粉煤灰和矿渣有效降低了氯离子扩散系数,硅灰
8、作用最为显著。水泥用量越少,粉煤灰和磨细矿渣掺量越大,混凝土碳化速度越快。4当复合掺合料掺量大于50%,混凝土抗碳化能力急剧下降。由于硅灰巨大的比外表积和高的火山灰效应,增加硅灰掺量,混凝土抗碳化能力增加。在标准养护制度下,随着龄期的延长,混凝土的碳化速度下降。养护环境相对湿度对混凝土耐久性能造成很大的影响。自然养护使水泥和掺合料无法很好水化,矿物掺合料的潜在活性不能发挥,对提高混凝土抗碳化能力效果不理想。5粉煤灰和磨细矿渣复合掺量越多,混凝土收缩值越小。2.4外加剂(1)减水剂高效减水剂是配置自密实混凝土必不可少的成分。由于自密实混凝土要求具有较大的流动性，良好的粘聚性等，所以需要选择减水率
9、较高，保水性较好的优质高效减水剂。近年来，出现的聚粉酸高效减水剂具有掺量低，减水率高，混凝土强度增长快，混凝土拌合物塌落度损失小，拌合物粘滞阻力小等优点，而且相对于其他类型的高效减水剂，聚粉酸高效减水剂可以明显改善混凝土的收缩性能，所以在一定程度上弥补自密实混凝土往往收缩较大的缺陷。因此，配置自密实混凝土宜优先选用聚竣酸系高性能减水剂。根据实验数据来看，聚竣酸减水剂固含量为20%掺量一般在0.6%1.5%以胶凝材料质量计2增粘剂在混凝土中参加增粘剂会增加混凝土的粘性，但有可能会导致混凝土通过钢筋间隙的能力降低，由此可见，选择增粘剂时，适宜的粘度是重要的。3自密实混凝土配合比设计方法自密实混凝土
10、设计宜采用绝对体积法，且必须考虑建筑物的构造条件、施工条件、环境条件和经济性。一般而言，填充性、强度和耐久性是自密实混凝土配比设计的基本要求。3.1 自密实混凝土设计标准目前SCC的配合比设计主要有三个标准：JGJ/T283-2012,CECS203一2006,CCES02-2004o各标准设计过程各有特色，设计时互有借鉴和验证。其共同点为：各标准中仅配制强度化5。的计算方法一样，依据GJ55-2011计算;另外使用除粉煤灰和矿渣微粉外的其他矿物掺合料如硅灰等时，未给定影响系数。CCES02的设计方法和步骤与JGJ/T283大致一样，区别在于：计算粗骨料质量采用松散体积(0.50.6m3)和堆
11、积密度计算。CECS203的优势在于给出了很多关键参数的取值范围，有利于计算结果的复核，但对配合比设计的经历要求较高，如用水量、水粉比均需依据经历选择。水粉比的选择会在一定程度上限制水胶比的范围，可通过先计算水胶比，然后根据选择的用水量，得出胶凝材料总量后，再计算水粉比这样的方法弥补，且水粉对比低时，可通过掺加惰性掺合料来弥补粉料。综合以上分析可以看出，自密实混凝土的配合比设计方法各有千秋，因此，设计时可以采用一种方法为主，然后相互借鉴、验证或对比，从而计算出更合理的配合比，提高设计的科学合理性，减少试拌次数，有效提高实验效率。3. 2试拌混凝土调整方法各种调整方法及检测性能见表1O3.3自密
12、实混凝土设计举例根据本人参加第三届全国大学生混凝土材料设计大赛为例，大赛主题为C50自密实混凝土，要求扩展度为65Omnl750m,J环差值为2550m,环境要求为抗渗，抗冻融环境。根据大赛题目要求，经综合分析，最终决定复掺30%11级粉煤灰和20%S95矿粉,增加密实度，提高抗渗性能抗冻性能，外掺10席苏博特聚竣酸高性能减水剂(固含量为23.8%),此减水剂具有引气作用，提高抗冻性能。最终各材料配合比方下按照15L体积：水泥：11级粉煤灰：S95矿粉:砂子：石子：外加剂：关键参数：水胶比：0.34砂体积分数：0.425砂率：48.7%石子体积分数：0.31外加剂掺量：1.0%最终实验效果：扩
13、展度730m,J环差值IOm1,粘聚性好，无泌水，无离析，非圆角。表1自密实混凝土试拌调整方法TabIe1TestpropertiesandmethodsforadjustingSCC4自密实混凝土工作性能测试方法与评价指标4. 1工作性能测试方法为了对自密实混凝土的工作性能进展评价，人们提出了很多种测试方法。目前，国际上采用的测试方法有坍落扩展度试验、V型漏斗试验、L型仪试验、U型或箱型试验、GTM筛稳定性试验、Orinlet流速仪法及贯入试验。各种测试方法及检测性能见表2。表2自密实混凝土工作性测试方法及检测性能TabIe2TestpropertiesandmethodsforevaIua
14、tingSCC4. 2工作性评价指标到目前为止还没有一种单一的方法或者是将2种以上的方法结合使用得到大家的一致认同。因为还没有任何一种单一的方法能全面反映自密实混凝土的工作性能,因此对于配合比设计时每一批混凝土的工作参数，都要用2种以上的方法进展测试得到，如扩展度与J环结合。5硬化自密实混凝土性能5. 1匀质性自密实混凝土相对普通混凝土有更好的均匀性。5. 2力学性能自密实混凝土配合比设计中低水胶比、高胶凝材料用量以及超塑化剂的使用会对自密实混凝土的力学性能产生影响。5.2.1抗压强度与抗拉强度与水胶比一样的普通混凝土相比，自密实混凝土的抗压强度略高，由于胶凝材料浆体体积对抗拉强度影响不大，自
15、密实混凝土的抗拉强度可偏安全地按普通混凝土取值。5. 2.2弹性模量一般认为由于粉体材料用量较大，砂率较高，自密实混凝土的弹性模量比普通混凝土有所降低。当强度等级一样时，自密实混凝土的弹性模量并不比普通混凝土低。5. 2.3收缩徐变性能混凝土收缩徐变是混凝土构造中的基本问题之一，影响混凝土构造的长期使用性能。超静定构造的开展与局部预应力理论的应用更促使收缩徐变影响的计算成为构造设计与施工控制不可缺少的内容。CD自密实混凝土的收缩徐变不仅与W/C有关，还与C/P有关。2)水泥品种对收缩变形没有影响，但是对基本徐变及枯燥徐变的影响不能忽略。(3)自密实混凝土收缩徐变值不会比普通混凝土大，因此，在工
16、程构造中不须采取额外的措施来考虑自密实混凝土收缩、徐变对构造的影响。5.2.4粘结性能与普通混凝土相比，自密实混凝土包裹在粗骨料外的界面过渡区更加密实而且分布更均匀，自密实混凝土与钢筋的粘结性能要比普通混凝土的好。6预制自密实混凝土生产通常工厂生产混凝土预制构件，可以用干硬性混凝土，通过加强振动等工艺方法而获得密实的混凝土。但如果是厚度较薄、密集配筋的制品，用普通混凝土就难以获得填充性能优良的混凝土制品。由于自密实混凝土具有良好的工作性，国外已有很多生产企业将其用于预制混凝土建筑构件的生产。自1999年以来，在荷兰已有20多家生产企业将之应用于混凝土预制建筑构件的生产。至2002年其产量到达25万m3,2004年到达80万m3。采用
