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C60自密实混凝土配制的初步探讨 　　摘要：本文主要论述了自密实混凝土的自密实机理，然后对原材料选择进行了具体的论述，提出了C60自密实混凝土的具体配合比，并对C60自密实混凝土的后续工作做了初步的规划。 　　关键词：C60自密实混凝土 塑性粘度 屈服剪应力 坍落扩展度 中边差 　　 　　 研究背景 　　随着建筑工业的发展，高强混凝土被不断用到复杂的承载结构部位，而这些部位往往结构复杂、配筋密集，有的甚至以钢结构构件代替钢筋，这对混凝土施工来说，势必造成空间狭窄，很难振捣密实，给混凝土施工带来很大困难，且这些部位都是重要的承载结构，要求混凝土振捣密实，充分的填满模板，并与钢结构构件和钢筋紧紧地包裹在一起。而自密实混凝土本身的特性能很好的解决了以上问题。 　　1.机理探讨 　　对于混凝土模型，有虎克弹性体、牛顿液体模型、圣维南塑性体模型、马克斯威尔模型、开尔文固体模型和宾汉姆粘塑性体模型。其中宾汉姆粘塑性体模适用于软至流态的混凝土，所以对于新拌自密实混凝土，用宾汉姆粘塑性体模型较为适宜，其流变方程为： 　　τ=τ0+ηγ （1） 　　τ为自密实混凝土所受的剪应力；τ0为自密实混凝土的屈服剪应力，是自密实混凝土产生塑性变形要克服的最大应力，由材料之间的附着(粘结)力和摩擦力引起，它支配了拌和物的塑性变形能力，当ττ0时，混凝土产生流动变形；η为塑性粘度，反映流体各平流层之间产生的与流动方向反向的阻止其流动的粘滞阻力，它支配了拌和物的流动能力，η越小，在相同外力作用下流动越快；γ为剪切速度。 　　C60混凝土水胶比较小，塑性粘度η也不会太小，要靠非常小的自重来使混凝土产生流动，则混凝土的屈服剪应力τ0应该非常小。所以在配制C60自密实混凝土时，首要解决的问题是降低混凝土的屈服剪应力τ0，使其在自重下能产生较大的流动，这主要从原材料选择和配合比设计上加以解决。 　　2 .工作性的评价方法及指标 　　2.1评价方法 　　如何判断所配制的C60混凝土达到了自密实的要求其方法有很多，主要有坍落流动度、L 型仪、U 型箱、J 环、V型漏斗、牵引球粘度计、密配筋模型填充箱试验、GMT筛析稳定性试验和Orimet口下料试验等。本文只是对C60自密实混凝土作初步探讨，采用最简单的坍落流动度法来评价混凝土的工作性较适宜。 　　坍落流动度法是将混凝土装入坍落度桶，测试坍落度桶提起后混凝土最终扩展直径D（相互垂直方向扩展直径的均值）和中心坍落度（T中）、边缘坍落度（T边）的值。T中-T边之差值（中边差）考查混凝土的屈服剪应力τ0大小。扩展直径越大，混凝土流动性越大，中边差越小，混凝土屈服剪应力越小。 　　2.2评价指标 　　参考自密实混凝土相关资料和实际工程应用，并鉴于本次试验的目的，针对C60自密实混凝土制定如下指标： 　　坍落扩展度D≥600mm； 　　T中-T边≤30mm。 　　3.原材料选择 　　3.1水泥 　　水泥为配制水泥混凝土必须的胶凝材料，除了重点考察与外加剂的适应性、强度外水泥标准稠度需水量也非常重要，水泥标准稠度需水量的高低对自密实的流动性影响很大。在水灰比相同的情况下，标准稠度需水量越低，水泥颗粒间的自由水就越多，对降低混凝土的塑性粘度、屈服剪应力τ0和提高混凝土的流动性大非常有利，所以在选择水泥时，还应对水泥的标准稠度需水量进行具体考察。本次实验选用水泥为广东英德海螺P.O42.5R水泥，标准稠度需水量小，其具体各项性能指标见表1： 　　表1 广东英德海螺P.O42.5R水泥物理、力学性能 　　密度 三氧化硫 氧化镁 细度 烧失量 标准稠度 终凝时间 除凝时间 3d 7d 　　 抗折 抗压 抗折 抗压 　　Kg/M3 % % % % % h:min h:min MPa MPa MPa MPa 　　3.12 2.23 1.77 1.0 3.28 27.2 2:40 3:43 5.9 28.8 9.1 51.7 　　 　　3.2矿物掺合料 　　自密实混凝土含浆量较大，如单纯使用水泥会引起早期水化热较大，混凝土收缩增大，对混凝土的体积稳定性和耐久性不利。矿物掺和料的掺入，首先能降低水泥用量，降低混凝土早期水化热产生速度，有效降低混凝土温升峰值，且后期二次水化产物能有效的改善混凝土的孔结构，提高混凝土的体积稳定性和耐久性。目前适用于自密实混凝土的矿物掺合料主要有：粉煤灰、磨细矿渣、硅灰等。 　　在本次试配工作中，选用混凝土中最常用的矿物掺合料粉煤灰。粉煤灰“火山灰效应”能有效改善自密实混凝土体积稳定性和耐久性；“微集料效应”能有效地提高自密实混凝土的密实性；“形态效应”即俗称“滚珠效益”，因粉煤灰多是微小球形玻璃体，其包裹在水泥颗粒表面，能有效的起到水泥颗粒之间的物理润滑作用，