自密實(shí)混凝土介紹及工程應(yīng)用

自密實(shí)混凝土王康昊自密實(shí)混凝土簡(jiǎn)介12443自密實(shí)混凝土制作自密實(shí)混凝土工程應(yīng)用國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

1.普通混凝土在澆筑過(guò)程中，由于一些客觀原因，不能保證混凝土完全密實(shí)，導(dǎo)致混凝土耐久性不良。2.在配筋稠密且復(fù)雜的工程，或者是在一些特種薄壁結(jié)構(gòu)、高細(xì)結(jié)構(gòu)、淺埋暗挖工程、隧道和地下結(jié)構(gòu)中，混凝土振搗密實(shí)困難。3.商品混凝土的發(fā)展，對(duì)新拌混凝土的大流動(dòng)性及在運(yùn)輸、澆筑過(guò)程中較長(zhǎng)的保塑性提出了新的要求。4.環(huán)保節(jié)能，傳統(tǒng)混凝土振搗施工不但產(chǎn)生噪音污染，而且費(fèi)時(shí)費(fèi)工，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，工作環(huán)境惡劣。自密實(shí)混凝土產(chǎn)生的背景海上承臺(tái)樁芯混凝土澆筑日本明石海峽大橋某工程剪力墻配筋實(shí)例自密實(shí)混凝土（SelfCompactingConcrete簡(jiǎn)稱(chēng)SCC）是指拌合物具有很高的流動(dòng)性并且在澆筑過(guò)程中不離析、不泌水，能夠不經(jīng)振搗而充滿模板和包裹鋼筋的混凝土。在傳統(tǒng)的坍落度試驗(yàn)中，自密實(shí)混凝土在達(dá)到260mm以上坍落度、600mm以上擴(kuò)展度的同時(shí)，無(wú)離析、泌水現(xiàn)象發(fā)生。高流動(dòng)性：保證混凝土能夠繞過(guò)障礙物，充分填充模型的每個(gè)角落。高穩(wěn)定性：保證混凝土質(zhì)量均勻一致，即不泌水，骨料不離析通過(guò)鋼筋間隙能力：保證混凝土穿越鋼筋間隙時(shí)不發(fā)生阻塞自填充性：是流動(dòng)性、穩(wěn)定性和間隙通過(guò)性的最終結(jié)果岡村教授前川教授小沢教授

自密實(shí)混凝土是在1988年由東京大學(xué)的岡村教授，前川教授以及小沢教授首次在世界上提出的并冠以自密實(shí)混凝土的名稱(chēng)，其設(shè)想是從水下不分離混凝土中得到的啟示；1988年夏天在東京大學(xué)土木系混凝土研究室成功配置出第一號(hào)免振自密實(shí)混凝土。自密實(shí)混凝土起源年舉辦地參加國(guó)1998高知15國(guó)家1999斯德歌爾摩20國(guó)家2001東京20國(guó)家2003雷克雅未克31國(guó)家2005芝加哥34國(guó)家SCC研討會(huì)自密實(shí)混凝土國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1998年，中建二局南方公司承建的施工高度為352.2m的深圳賽格廣場(chǎng)鋼管混凝土中使用了高拋免振搗自密實(shí)混凝土。錫宜高速公路、京杭運(yùn)河大橋跨滬寧鐵路、京杭大運(yùn)河在施工中采用了C50自密實(shí)微膨脹混凝土。深圳南方國(guó)際廣場(chǎng)的施工中，使用了C100自密實(shí)鋼管混凝土；武漢國(guó)際會(huì)展中心的主樓中庭軸的鋼骨混凝土中使用了C40高保塑自密實(shí)混凝土

1993年來(lái)，國(guó)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)越來(lái)越關(guān)注自密實(shí)混凝土方面的研究。中南大學(xué)，清華大學(xué)，原重慶建筑大學(xué)和武漢理工大學(xué)等相繼開(kāi)展自密實(shí)混凝土的配置和性能等研究?！龀辆B續(xù)墻■鋼管柱■預(yù)制混凝土■水壩擋水墻適用場(chǎng)合自密實(shí)混凝土分類(lèi)粉體型兼用型粘度劑型高性能混凝土建筑混凝土噴射混凝土填埋混凝土由于粉料量的増加，材料的抗分離性提高了由于粘度劑的效果提高了材料的抗分離性粉料量的増加提高了材料的抗分離性、而粘度劑的使用減小了高流動(dòng)混凝土的擴(kuò)展度變化粉料量少，處于分離狀態(tài)的混凝土可塑性狀態(tài)的混凝土自密實(shí)混凝土的工作機(jī)理

按照流變學(xué)理論，新拌混凝土屬于賓漢姆流體，其流變方程為式中：為剪切應(yīng)力為屈服剪切應(yīng)力為塑性粘度為剪切速度

是阻礙塑性變形的最大能力，由材料之間的附著力和摩擦力引起，它支配了拌合物的變形能力；當(dāng)時(shí)，混凝土產(chǎn)生流動(dòng)。是反映流體各平流層之間產(chǎn)生的與流動(dòng)方向反向的阻止其流動(dòng)的粘滯阻力，它支配了拌和物的流動(dòng)能力，越小，在相同外力作用下流動(dòng)越快。

自密實(shí)混凝土評(píng)價(jià)方法■坍落度擴(kuò)展度實(shí)驗(yàn)SCC通常具有較大的坍落度(240mm～270mm)，因此可以用坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)代替坍落度試驗(yàn)做混凝土拌合物初步控制用。

■倒坍落度筒試驗(yàn)

■牽引球粘度計(jì)

■L儀流動(dòng)度試驗(yàn)

J形環(huán)擴(kuò)展度與坍落擴(kuò)展度差值（mm）通過(guò)能力級(jí)別備注0–250高通過(guò)能力25-501中等通過(guò)能力>502低通過(guò)能力J環(huán)試驗(yàn)■Ｕ形容器■Ｖ漏斗坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)V型漏斗試驗(yàn)U型箱試驗(yàn)

混凝土的強(qiáng)度主要決定于三個(gè)方面：（1）膠結(jié)材料硬化后的強(qiáng)度（2）膠結(jié)材料與骨料的粘結(jié)強(qiáng)度（3）粗骨料的顆粒及骨架強(qiáng)度自密實(shí)混凝土的力學(xué)性能試驗(yàn)主要包括不同齡期和配合比對(duì)抗壓強(qiáng)度、劈裂強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度、彈性模量的影響。試驗(yàn)1：自密實(shí)混凝土基本力學(xué)性能配合比自密實(shí)混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)2：粉煤灰和膠凝材料對(duì)自密實(shí)混凝土強(qiáng)度影響粉煤灰摻量對(duì)自密實(shí)高性能混凝土強(qiáng)度影響水泥摩為水泥為膠凝材巨料用量痕對(duì)自密怎實(shí)高性?shī)誓芑炷T土強(qiáng)度賽影響水泥為水泥為低強(qiáng)傲度自贈(zèng)密實(shí)略混凝隙土（董SD載C）思與傳與統(tǒng)振搞搗混眠凝土只（TV羅C*棗）比唐較配合比類(lèi)型Type水W水泥C礦粉Slag粉煤灰FA細(xì)骨料FineAgr.粗骨料CoarseAgr.水／灰比W/B外加劑及摻量Admixture＆Dosage%SDC170180501308808800.472Glenium?6000SDC－1.0%TVC*18020070807929160.486LN800N－1.6％抗壓強(qiáng)度Comp.strength（MPa）SDCTVC3d14.917.97d26.329.428d42.238.6低強(qiáng)首度自皂密實(shí)主混凝榮土（培SD水C）拔與傳行統(tǒng)振抵搗混壞凝土鳴（TV悠C*如）比燃較SDCTVC坍落度slump(mm)0min2352151hr220100擴(kuò)展度f(wàn)low(mm)0min6053751hr600——T50(s)0min7——1hr10——含氣量(%)0min4.63.5凝結(jié)時(shí)間Setting

(h:min)初凝Initial10:159:10終凝Final13:0012:10低強(qiáng)度氣自密實(shí)巾混凝土蘇（SD榮C）與燙傳統(tǒng)振箏搗混凝洞土（TVC菌*）比暑較收縮性內(nèi)能Sh羊rin貿(mào)kag搭ep足rop鈴ert睜y自密實(shí)喝混凝土獄的配置考慮乞到工少作性季要求斗及坍扣落度堤經(jīng)時(shí)芝損失血小，霉應(yīng)優(yōu)絨先選餓擇C何3A蜓和妥堿含膝量小趕、標(biāo)征準(zhǔn)稠輩度需墻水量齡低的蘆水泥飄。所存選水螺泥要鎖符合毒GB鉆17美5-拘20愛(ài)07拌《通徒過(guò)硅干酸鹽志水泥棋》的甲要求鞭。應(yīng)選擇郊質(zhì)地堅(jiān)禁硬、密暈實(shí)、潔衫凈的骨陽(yáng)料。粗狠骨料針翁片含量欄少,樓最大粒肅徑一般色在16壞mm～合20m毫m范圍盟。細(xì)骨豎料宜選喂用級(jí)配客良好的若中砂，扶砂中所跪含小于瘡0.1垃25抽mm帆的細(xì)粉弊對(duì)SC衛(wèi)C流濤變性能極非常重揭要,一款般要求吳不低于回10誰(shuí)%。石粉：探石灰石減、白云籮石、花考崗巖等摩的磨細(xì)坊粉,仁用于改牧善和保臺(tái)持SC浮C的凈工作性候。粉煤灰蕩：火山陷灰質(zhì)摻為合料，蓮能夠改摩善SC禾C的棒流動(dòng)性岔，有利紅于硬化稅混凝土是的耐久對(duì)性。磨細(xì)嚼礦渣擠：火繼山灰籍質(zhì)摻稱(chēng)合料疫，能排改善繼和保活持S占CC起的紐奉工作品性，伙有利老于硬厭化混雀凝土申的耐匪久性翻。微硅粉密：高活慮性火山煎灰質(zhì)摻綱合料，響用于改烏善SC訪C的質(zhì)流變性荒能和抗醬離析能由力,提臨高硬化僚混凝土電的強(qiáng)度準(zhǔn)和耐久塔性。原材饒料：水泥骨料礦物摻巖合料原材瀉料：水泥外加劑干(高效嗎減水劑膏)自密實(shí)丈混凝土扯的配置聚羧酸如今、所有的遞大流動(dòng)導(dǎo)性混凝竟土都使皂用聚羧狂酸系外劈燕加劑。原材賓料自密實(shí)狐混凝土伙的配置外加要?jiǎng)?議粘度香劑)主要成分自密實(shí)混凝土種類(lèi)粘度劑型兼用型纖維素系水溶性高分子○○乙二醇系水溶性高分子○○丙烯基系水溶性高分子○－多糖類(lèi)聚合物（β聚糖）－○水溶性多糖類(lèi)（韋蘭膠質(zhì)）－○原材演料自密實(shí)輕混凝土克的配置配合治比漿骨比SC建C需驗(yàn)要一教定的塞膠結(jié)帝料漿夸體含膨量,孝一般讓為3土3～斷40丑%耕，另超外采強(qiáng)用較朱小的幻玉粗骨態(tài)料體融積含秋量，培以減傭少粗盒大顆雜粒在艷狹窄儀空間屋內(nèi)頻茶繁接造觸發(fā)桐生堆柿集堵脈塞的脖概率朱(如殃圖)盯。決但對(duì)扁混凝指土而訓(xùn)言,哪過(guò)小懇的粗鎖骨料凝體積烏含量夜會(huì)產(chǎn)味生較蠅大的將收縮而，因及此，輝確定爛最佳頑漿骨軋比是政配合愛(ài)比設(shè)完計(jì)的晝關(guān)鍵自密錘實(shí)混循凝土效的配顧置配合比砂率減小砂低漿與粗蔑骨料之脆間的相勝互分離顫作用,禾還可通要過(guò)增加漢混凝土蜓砂率的躬辦法加窗以實(shí)現(xiàn)團(tuán),但砂馬率值過(guò)很大會(huì)影敢響SC疑C的壩彈性模運(yùn)量和抗屯壓強(qiáng)度漿,一般叮宜控制防在40晶%～某45鈔%。摻合料佳用量可以按播凈漿和潤(rùn)砂漿流管動(dòng)度試拜驗(yàn)確定詠不同種振類(lèi)摻合令料的具體體用量私,也可堵根據(jù)實(shí)素際情況希和經(jīng)驗(yàn)禽選取合來(lái)理值,斧可大于社膠凝材槽料總量喘的30世%。水灰比水灰詢比按渣混凝華土強(qiáng)砌度、派耐久竭性選彈擇確白定,長(zhǎng)一般開(kāi)在0冶.4以下養(yǎng),且圓用水奏量不進(jìn)宜超霉過(guò)2能00釣k煉g/駐m3辯。自密實(shí)澡混凝土筆的配置設(shè)計(jì)的瘦基本參暢數(shù)自密合實(shí)混扯凝土儲(chǔ)的配右置試配中際存在的障問(wèn)題問(wèn)題原因分析充填性能不足1.流動(dòng)性不足2.粘性過(guò)大3.骨料用量過(guò)多流動(dòng)性不足1.外加劑用量不足2.體積水粉比過(guò)大3.原材料性能不佳4.配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)粘性過(guò)大1.體積水粉量過(guò)低2.外加劑用量不足3.細(xì)骨料過(guò)細(xì)抗離析性不足1.體積水粉比過(guò)大問(wèn)題原因分析泌水、抓底1.外加劑適應(yīng)性不佳2.粉體及顆粒級(jí)配不佳3.配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)SCC保塑時(shí)間短1.外加劑摻量過(guò)低2.外加劑保塑性能力差外加劑用量過(guò)高1.外加劑與水泥適應(yīng)性問(wèn)題2.粉煤灰中含碳量過(guò)高3.砂中細(xì)粉含量過(guò)高國(guó)內(nèi)啄外標(biāo)智準(zhǔn)對(duì)激比《自密湯實(shí)混凝鼻土設(shè)計(jì)悅與施工揪指南》等CCE揉S02帳-20薦04（名中國(guó)土見(jiàn)木工程倦學(xué)會(huì)）《自密保實(shí)混凝將土應(yīng)用傘技術(shù)規(guī)信程》C包ECS革203蹲-20術(shù)06（私中國(guó)工護(hù)程建設(shè)只標(biāo)準(zhǔn)化暮協(xié)會(huì)）國(guó)內(nèi)牙標(biāo)準(zhǔn)200逢4規(guī)程鎖中，對(duì)難外加劑苦的要求湖：28砌d收縮洪率比不駱宜大于宵100醒%。若肺有必要旗，可摻錘加增塑幟劑。膠釋凝材料揭總用量筆范圍可灑為：45釣0-育55眾0k格g/鏈m3歐。200裂6規(guī)程瞧中，對(duì)每于某些術(shù)低強(qiáng)度攪等級(jí)的誕自密實(shí)貞混凝土醋，僅靠惠增加粉騰體量不祖能滿足總漿體粘灘性時(shí)，捐可通過(guò)摸試驗(yàn)確咸認(rèn)后適均當(dāng)增加昏增稠劑敗。單位鏡體積粉悅體量0.糟16神-0胖.2絞3塵m3悟。2個(gè)揭規(guī)程撒推薦薪的單紹位體亭積混餡凝土校中的尸粗骨春料用槳量：奴20咽06立:0.距28衫-0哈.3貌5訊m3的絕擺對(duì)體綢積；庸20框04等：0.5寸-0.戲6m沾3的松那散體美積。單方賊混凝紹土中騰的出涂骨料鄙均在950虜kg燃/m3以下粗骨料后的最大底粒徑在勒20m杰m以下國(guó)內(nèi)居外標(biāo)暫準(zhǔn)對(duì)糕比我國(guó)漸規(guī)程幅與國(guó)清外規(guī)犬范對(duì)擊比《規(guī)程》日本規(guī)范歐洲規(guī)范法國(guó)規(guī)范自密實(shí)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)鋼筋的最小凈間距為35～60mm鋼筋的最小凈間距為35～60mm未提出分級(jí)概念未提出分級(jí)概念2級(jí)鋼筋的最小凈間距為60～200mm鋼筋的最小凈間距為60～200mm3級(jí)鋼筋的最小凈間距200mm以上和素混凝土鋼筋的最小凈間距200mm以上和素混凝土骨料最大粒徑25mm20或25mm20mm10~20mm單位體積粗骨料量1級(jí)0.28~0.30m30.28~0.30m30.28~0.35m3（未分級(jí)）未分級(jí)，也為提出明確界限

2級(jí)0.30~0.33m30.30~0.33m3國(guó)內(nèi)避外標(biāo)錘準(zhǔn)對(duì)酬比我國(guó)謊規(guī)程脆與國(guó)血外規(guī)池范對(duì)堵比《規(guī)程》日本規(guī)范歐洲規(guī)范法國(guó)規(guī)范單位體積用水量155~180kg155~175kg不超過(guò)200kg未提出明確界限水粉比0.80~1.150.85~1.150.8~1.10未提出明確界限單位體積粉體體積0.16~0.23m30.16~0.19m30.16~0.24m3約500kg/m3單位體積漿體量0.32~0.40m3無(wú)無(wú)0.33~0.40m3骨料中粉體界限小于0.075mm小于0.075mm小于0.125mm小于0.080mm設(shè)計(jì)方法提出明確的設(shè)計(jì)方法提出明確的設(shè)計(jì)方法只給出參數(shù)，未明確提出設(shè)計(jì)方法只給出參數(shù)，未明確提出設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)外顛標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邁比我國(guó)規(guī)社程與國(guó)嶄外規(guī)范明對(duì)比《規(guī)程》日本規(guī)范歐洲規(guī)范法國(guó)規(guī)范U型箱試驗(yàn)(SCC自填充性)300mm以上（三種障礙形式對(duì)應(yīng)三個(gè)等級(jí)）300mm以上（三種障礙形式對(duì)應(yīng)三個(gè)等級(jí)）高差30mm以內(nèi)（單一障礙形式）采用L型箱試驗(yàn)檢測(cè)V型漏斗試驗(yàn)（SCC抗離析性）1級(jí)：10~25s2級(jí)：7~25s3級(jí)：4~25s（改進(jìn)，增加靜置1mins環(huán)節(jié)）1級(jí)：10~25s2級(jí)：7~20s3級(jí)：7~20s初始：6~12s靜置5mins：6~15s采用抗離析試驗(yàn)檢測(cè)T50（SCC抗離析性）1級(jí)：5~20s2級(jí)：3~20s3級(jí)：3~20s1級(jí)：5~20s2級(jí)：3~15s3級(jí)：3~15s2~5s無(wú)坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)（SCC流動(dòng)性能）1級(jí)：650~750mm2級(jí)：600~700mm3級(jí)：550~650mm1級(jí)：650~750mm2級(jí)：600~700mm3級(jí)：500~650mm650~800mm600~750mm自密實(shí)禿混凝土速應(yīng)用應(yīng)用績(jī)實(shí)例上海泓邦國(guó)頓際大廈MS

(mm)W/B

(%)s/a

(%)水泥種類(lèi)粉煤灰外加劑単位量(kg/m3)WCFASGSP25284552.52級(jí)RHEOPLUS251864051008209104.1自密?chē)W實(shí)混矛凝土騰應(yīng)用應(yīng)用轎實(shí)例三峽貫大壩羨發(fā)電振站配合比擴(kuò)展度

(cm)GLENIUM