自密实混凝土的配制原理.pdf

自密实混凝土的配制原理 李悦 郭奇杨玉红 (北京工业大学建工学院，北京100022) 【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。本文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。 【关键词】自密实混凝土，配制方法，工作度 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：(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旌II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Ⅲ]。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M】：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；超塑化剂的用量和晟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181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【9】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 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、#l-力n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