自密实混凝土的制备工艺及其性能研究

自密实混凝土施工技术

自密实混凝土是性能优异的高性能混凝土。本文根据作者多年工作经验就自密实混凝土的施工技术进行了简单的阐述。

标签： 自密实混凝土;施工技术

1 前言

众所周知，混凝土的工作性及施工振捣程度对工程的质量起到决定性的作用，如何提高混凝土工作性和施工质量就变得尤为重要。自密实混凝土应运而生，在二十世纪八十年代后期，由日本的学者首先提出，并进行了大量的实验、研究，因其良好的流变性、粘聚性、匀质性和稳定性解决了混凝土施工中存在的许多问题。

2 自密实混凝土的定义及特点

自密实混凝土（Self-Consolidating Concrete简称SCC）是指在自身重力的作用下，能够流動、密实，即使存在较密的钢筋网也能够完全填充模板，并能同时获得良好的均质性，而且不需要附加振动的混凝土。自密实混凝土属高流动性混凝土，也称作自流平混凝土、自填充混凝土、免振捣混凝土等，属于高性能混凝土的范畴。自密实混凝土与普通混凝土相比具有以下特点：

（1）具有卓越的流动性和自填充性能，即使在没有振捣的情况下，也能够在自身重力作用下通过钢筋密集、结构截面比较复杂的工程部位，填充密实，且不离析、不泌水，从而能够增加结构设计的自由度。避免了在施工过程中漏振、过振等因素以及配筋密集、结构形式复杂等不利因素的影响，具有较高均质度，提高了混凝土工程的可靠性，降低工程综合成本。

（2）无需振捣，消除了因振捣而带来的噪音污染，改善了施工环境，可实现24小时连续作业，有利于结构的提前完工;降低劳动强度、节省劳动力和电力能源、避免了振捣对模板产生的磨损，从而具有一定的经济效益。

（3）自密实混凝土表面不会出现气泡或蜂窝麻面，从而减少和避免了混凝土表面的缺陷以及修补工作，在不需要进行表面修补处理的情况下，也能够较好呈现模板表面的纹理或造型。

（4）能大量利用矿渣、粉煤灰等工业废料作为掺合料，使得资源得到更有效的利用。

3 自密实混凝土施工工艺

自密实混凝土性能及工程应用研究

摘要：本文将自密实混凝土为例，对其的配比设计方案、实验、掺料对于混凝土的性能影响设施分析，并对其在工程中的实践应用进行分析，参考作用重大。

关键词：自密实混凝土；功能；工程应用研究

水泥混凝土的特征有材料成本不高及制作简单等，广泛地应用于各种建筑工程及道路工程建设中。伴随着现代化工程施工环节的日益复杂化，我国无论任何建筑工程都提高了对自身结构强度及性能方面的要求，在此基础下，传统的混凝土已然无法符合要求，因此自密实混凝土悄然升起。其恰好能够符合工程的经济性、持久性、施工强度及适应性要求，属于新型施工性较高的一种混凝土。因此需深入分析自密实混凝土配比设计方案，将传统设计方案遭受的限制打破，并对材料配置及掺料对于此种混凝土造成的影响深入分析。

自密实混凝土又称（SCC），较一般的混凝土具有较高的稳定性、均匀性、避免离析性及流动性，自密实混凝土的浇筑中需依赖其自身的流动性，不需要进行振捣而实现的自密实混凝土。（1）流动性较高：就是混凝土模板内具备突破阻力的流动能力；（2）高填充性能：就是混凝土需依赖自重在模板内部的每个角度进行填充的技能；（3）穿越技能：就是混凝土依靠自重下在间隙狭窄的流过技能；（4）抗离析性能：既要符合以上三点要求的同时，还要保持混凝土的浇筑与运输中各组均匀的分组。

1.原材料的性能分析

1.1自密实混凝土原材料与普通混凝土的差别

自密实混凝土所使用的原材料特点包括以下方面：（1）保证混凝土具有良好地密实性；（2）生产效果的提高，因此类混凝土无需振捣，这样在浇筑混凝土过程中定会大大缩减施工时间，同时还会降低工人的劳动强度，并减少员工数量；（3）工作环境与安全性获得改善，以防员工因长时间手动操作振捣器造成的“手臂振动式综合征”；（4）混凝土表层质量能够获得改善。此类混凝土的表层不会发生蜂窝麻面现象，这样表面也就无需修补，可将模板表层的造型或者纹理真实地呈现。（5）整体设计结构自由度的有效增加。无需振捣，浇筑出形态繁杂、配筋密实、薄壁结构的成型形态。在此之前，此类结构通常会因为浇筑混凝土施工非常困难而并未被使用；（6）此类混凝土能够规避振捣环节对于模板造成的磨损；（7）降低混凝土对于搅拌机造成的磨损；（8）此类混凝土可以减少整体的工程造价。通过提升施工速度以及环境对于噪音的限制，降低员工与保证质量等很多成本的降低。

自密实混凝土的实验试配及检测

摘要：普通混凝土由于振捣不足或过分振捣等不可避免地使其产生如蜂窝、麻面等质量缺陷。近几年来, 一种具有高流动性、高填充性、高抗分离性能的自密实混凝土(scc) 自20 世纪90 年代由日本东京大学冈村莆教授提出后, 国内已开始广泛地研究和应用。由于scc是一种高性能流态混凝土, 故流动性和抗分离性是一对矛盾, 流动性大则会产生离析的倾向。本文分析了自密实混凝土的实验试配及检测。

关键词：自密实混凝土；实验试配；检测

欧洲在20世纪90年代中期，将SCC第一次用于瑞典的交通网络民用工程中，之后建立了一个由多国合作的SCC指导项目，至此以后，整个欧洲的SCC应用普遍增加，随后在中国大陆也陆续出现了应用案例。

1 自密实混凝土试验

1.1 目的及意义。确保高流态自密实混凝土浇筑密实饱满, 保证压力钢管和肘管的正常运行。根据实验的浇筑情况, 研究并确定压力钢管下部120°和肘管底部回填的浇筑方法。根据实验选用适用的级配及适当的配合比。

1.2 混凝土试验内容。根据设计要求,进行压力钢管标准段混凝土衬砌1∶1模型实验,即:混凝土衬砌后直径为8.5m,角度为120°,最小衬砌厚度为0.7m,配筋与设计配筋相同。高流态自密实混凝土由混凝土拌和系统拌

制,混凝土搅拌运输车运送,现场入仓采用HBT60泵泵送入仓。然后进行拆模检查,钻心取样等检查高流态自密实混凝土的填充性和密实性。

1.1.1 混凝土拌和试验。在自密实混凝土试验浇筑前, 先在拌和楼进行自密实混凝土拌和实验, 配合比按拌和时间120 s 、180 s 、210 s 、240 s 进行搅拌, 并对搅拌工艺进行评判:目测外观是否均匀, 实测含气量、容重是否符合设计要求, 然后根据实验进行调整。

1.1.2 混凝土工作性的检测。包括填充性检测、间隙通过性检测(L 型仪)、抗离析性检测(L

自密实混凝土制备原理

自密实混凝土具有高工作性、抗离析性、间隙通过性和填充性。按流变学理论，新拌混凝土属宾汉姆流体，其流变方程为： 式(1) 中：τ为剪切应力； τ0 为屈服剪切应力；η为塑性粘

τ0 是阻止塑性变形的最大应力，在外力作用下混凝土拌合物内部产生的剪切应力τ≥τ0 时，混凝土产生流动；η 是混凝土拌合物内部阻止其流动的一种性能，η越小，在相同外力作用下流动速度越快，由此可见。屈服剪切应力τ0 和塑性粘度η是反映混凝土拌合物工作性的两个主要流变参数。与普通混凝土采用机械振捣时因触变作用令τ0 大幅减小，使振动影响区内的混凝土呈液化而流动并密实成型的道理相似，制备自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶凝材料和粗细骨料的选择搭配和配合比设计，使τ0 减小到适宜范围，同时又具有足够的塑性粘度η，使骨料悬浮于水泥浆中，不出现离析和泌水问题，能自由流淌充分填充模型内的空间，形成密实且均匀的结构。

首先，采用高效减水剂可对水泥颗粒产生强烈的分散作用，高效减水剂在水泥颗粒界面的吸附和形成的双电层，使水泥颗粒间产生静电斥应力，拆散其絮凝结构，释放它们约束的水，水泥颗粒间相互滑动能力增大，使混凝土开始流动的屈服剪切应力τ0 降低，获得高流动性能，同时能有效控制混凝土的用水量，保证力学与耐久性的要求。

另一方面，自密实混凝土应具有较好的抗离析性。试验表明，离析的混凝土在通过间隙时，粗骨料会产生聚集而阻塞间隙。混凝土离析的主要原因是τ0 和η过小，混凝土抵抗粗骨料与水泥砂浆相对移动的能力弱。由此可知，屈服剪切应力τ0 和塑性粘度η既是混凝土开始流动的前提，又是不离析的条件。

混凝土拌合物的浆固比和砂率值，对工作性有很大影响， 浆固比越大流动性越好，但过大对硬化后的体积稳定性不利； 砂率适宜，粗骨料周围包裹足够的砂浆，不易在间隙处聚集而影响填充和密实效果，提高了拌合物通过间隙的能力.