自密实混凝土配合比实验研究
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自密实混凝土配合比设计分析摘要:简单介绍了自密实混凝土的工作原理和工作性能,据此,提出了自密实混凝土的配合比设计原则。
以C40自密实混凝土为例,通过试验,分析了掺合料、砂率、骨料粒径与级配对新拌混凝土流动性的影响。
成功配制了性能满足要求的C40自密实混凝土,确定最佳配合比,为类似工程设计提供了参考。
关键词:自密实混凝土;配合比;工作性能。
1前言自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC),又称高流态混凝土,属于高性能混凝土的范畴。
该混凝土具有很高的流动性,在自身重力作用下,不需要另外加以振捣可以流动、密实,可以通过钢筋等障碍物填充到模板的各个角落。
混凝土硬化后,内部密实、均匀,具有良好的力学性能和耐久性。
自密实混凝土于20世纪80年代后期由日本首先发明并应用,其关键技术是通过掺高效外加剂和矿物掺合料,在低水胶比条件下,大幅度提高混凝土拌合物的流动性,同时保证良好的粘聚性、稳定性,防止泌水和离析。
因为自密实混凝土拥有众多优点,现在已成为混凝土技术的一个新的发展方向。
2自密实混凝土的工作性能2.1高流动性:自密实混凝土必须在免振捣情况下能够流动并填满模板内每个角落,并保证混凝土成份基本均匀,这要求混凝土具有很好的流动性。
2.2间隙通过性:自密实混凝土在流过密集钢筋或狭窄空间时不能产生堵塞。
2.3抗离析性:自密实混凝土在流动过程中必须保证不离析、减少泌水,因此自密实混凝土的塌落度、粘度应适中。
3自密实混凝土的技术要求3.1满足工程设计强度、防渗、抗冻要求,具有高性能、高耐久性。
3.2满足泵送工艺的要求。
新拌混凝土减少塌落度经时损失,具有大流动性、和易性好、可泵性能好,在运输及泵送过程中不离析。
3.3新拌混凝土具有较强的均匀性、填充性。
骨料均匀分散,悬浮于水泥浆体中,不离析、不分层、泌水少。
具有自由流动,自密实的功能,充实在模板空间,形成致密结构。
3.4可持续发展。
在混凝土中掺加粉煤灰、超细矿渣粉,增大流动性,增强密实度,同时节约能源,保护环境,可持续发展。
一、实验目的1. 了解自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,SCC)的特性及其在工程中的应用。
2. 掌握自密实混凝土的配合比设计原则和方法。
3. 通过实验验证自密实混凝土的施工性能和力学性能。
二、实验材料1. 水泥:华润牌P·O42.5R水泥。
2. 粉煤灰:粒径0.125mm以下,含量为每立方米混凝土160~240升(400~600kg/m3)。
3. 矿粉:粒径0.125mm以下,含量为每立方米混凝土160~240升(400~600kg/m3)。
4. 砂:粒径介于0.125~4mm之间,含量应达到砂浆体积的38%以上。
5. 粗骨料:粒径D>4mm,含量一般为总体积的22~35%。
6. 减水剂:适量。
7. 水:符合国家标准的饮用水。
三、实验设备1. 混凝土搅拌机。
2. 混凝土试模。
3. 砂浆流动度仪。
4. 压力试验机。
5. 水泥胶砂搅拌机。
四、实验方法1. 配合比设计:根据实验要求,按照体积法设计自密实混凝土的配合比,确保水/粉料(粒径0.125mm以下的水泥、粉煤灰、矿粉、石粉等)的体积比在0.8~1.0范围,粉料(粒径0.125mm以下)含量为每立方米混凝土160~240升(400~600kg/m3),砂含量应达到砂浆体积的38%以上,粗骨料含量一般为总体积的22~35%。
水/灰比按混凝土强度、耐久性选择确定,用水量不宜超过200kg/m3。
2. 混凝土制备:将水泥、粉煤灰、矿粉、砂、粗骨料按设计配合比准确称量,放入搅拌机中,加入适量的减水剂和饮用水,进行搅拌。
3. 坍落度测试:使用砂浆流动度仪测定混凝土的坍落度和扩展度,以评估其流动性。
4. 浇筑试验:将自密实混凝土浇筑入试模中,观察其在重力作用下的填充性能。
5. 力学性能测试:按照国家标准进行混凝土的抗压强度、抗折强度等力学性能测试。
五、实验结果与分析1. 坍落度测试:实验测得自密实混凝土的坍落度为260mm,扩展度为600mm,满足实验要求。
实验四C30 自密实混凝土配合比设计实验实验六混凝土力学性能及氯离子扩散系数试验实验报告学号: 2012010269班号:水工22实验日期:实验者:辜英晗同组人:石磊、李轶博冯姜波若、田向东一、实验目的1、掌握混凝土配合比设计的基本方法。
2、学习怎样测定混凝土拌和物的基天性能。
3、为混凝土力学性能实验准备试件。
4、学习混凝土主要力学性能的测试方法。
5、学习混凝土氯离子扩散系数的试验方法。
二、实验有关知识和原理㈠自密实混凝土:1.简介:自密实混凝土 (Self — Compacting Concrete ,简称 SCC)能够定义为:混凝土能够保持不离析和平均性。
不需要外加振动完整依赖重力作用充满模板每一个角落、达到充足密实和获取最正确的性能。
在20 世纪 80 年月初期,挪威建筑混凝土构造海上石油平台,因为配筋密集且构造宏大,没法对混凝土振捣,所配制使用的混凝土其实是依赖重力密实。
20 世纪 80年月后期,日本学者第一提出自密实混凝土的观点,当时所面对的状况:混凝土持久性在日本遇到高度重视。
但因为缺乏娴熟工人进行混凝土浇筑施工。
不可以保证混凝土完整密实成为致使持久性不良的重要原由之一,所以就需要一种特别简单实现密实的混凝土一自密实混凝土。
“自密实”观点形成后。
研究与应用快速睁开,很快成为一种适用的、施工性能特别优秀的混凝土。
自密实混凝土被称为“近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”,因为自密实混凝土拥有众多长处:·保证混凝土优秀的密实。
·提高生产效率。
因为不需要振捣,混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短,工人劳动强度大幅度降低,需要工人数目减少。
·改良工作环境和安全性。
没有振捣噪音,防止工人长时间手持振动器致使的“手臂振动综合症” 。
·改良混凝土的表面质量。
不会出现表面气泡或蜂窝麻面,不需要进行表面修理;能够传神体现模板表面的纹理或造型。
·增添了构造设计的自由度。
精心整理安徽建筑大学材料与化学工程学院文献综述一、自密实混凝土简介混凝土是由胶凝材料(如水泥)和各种矿物掺合料、骨料(如砂石)及水按适当比例配合,拌合形成混合物,经过一定时间的凝结硬化,形成具有力学性能的人造石材。
自密实混凝土(Self-ConsolidatingConcrete简称SCC)是指在自身重力作用下能够流动、密实,即使存在致密钢筋也能完全填充模板,同时获得很好均质性,并且不需要附加振动的混凝土。
工作奠定了基础。
1、国内对自密实混凝土的研究国内对自密实混凝土的研究与应用开始于90年代初期。
1987年冯乃谦教授提出了流态混凝土概念,奠定了这一研究的基础。
1993年,北京城建集团构件厂在研制出C60-C80大流动性高强度混凝土的基础上开始着手于免振捣自密实高性能混凝土的研制,于1996年获得了免振捣自密实混凝土的国家专利。
之后,中建一局、中国铁道建筑总公司及深圳、济南、天津、宁夏等地陆续有了自密实混凝土应用于工程实践的报道。
2003年广州西卡建筑材料公司天津分公司先后在天津和北京举办“高性能混凝土、自密实混凝土研讨会”,推动了津京地区自密实高性能混凝土的发展。
此外,清化大学的廉慧珍教授、覃维祖教授、武汉工业大学的马保国教授、哈尔滨工业大学的巴恒静教授、福州大学的郑建岚教授、中南大学的谢友均教授、山东建工学院的李志明教授以及江苏建材研究院、天津3、自密实混凝土的应用现状目前,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,国内也已有自密实混凝土用于特殊结构施工报道,如大型爆炸洞、水工建筑物、窄径深孔井桩、钢管混凝土等。
加拿大、英国有报道通过高掺量粉煤灰生产出28天强度为28-46MPa和30-35MPa的自密实混凝土;世界上跨度最大(主跨1990m)的悬索桥一明石海峡大桥工程是自密实高性能混凝土成功应用的典范。
明石桥的2个锚锭分别使用了24万m3m和15万m3m强度为25MPa的自密实混凝土。
收稿日期作者简介女,年生,讲师,石家庄市,53参数法设计自密实混凝土配合比的试验研究吴红娟1罗义2李朝霞3王飞41石家庄铁道大学土木工程学院;2河北建筑工程学院城建系;3卓达房地产集团有限公司;4中国石油天然气管道工程有限公司天津滨海分公司摘要按参数设计法流程图设计自密实混凝土初步配合比并开展试验,探讨各参数的合理取值范围,并研究自密实混凝土的力学性能.关键词自密实混凝土;参数法;配合比;试验中图分类号TU50引言自密实混凝土是一种特殊的高性能混凝土,其特殊性在于其拌合物优良的工作性能,浇筑时无需振捣依靠自重流动即能填充模板空间而形成稳定密实的结构.因而,在配制自密实混凝土时首先应满足工作性要求,设法谋求大流动性和抗分离性的平衡,进而获得良好的自填充性;其次,硬化后的混凝土应具有良好的力学性能和耐久性能.本文在前期理论研究[1,2]的基础上进行后续试验研究:(1)按参数设计法流程图[3]设计自密实混凝土初步配合比并开展试验,探讨各参数的合理取值范围;(2)在保证良好工作性的基础上,研究自密实混凝土的力学性能.1原材料和试验方法试验所用水泥为天津水泥厂P O 425R 水泥,28d 抗压强度为527MPa,密度3070kg/m 3;粉煤灰为天津第一热电厂生产的级灰,密度2090kg/m 3;硅灰为西北铁合金有限责任公司生产的硅灰,密度2110kg/m 3;砂为河北卢龙中砂,细度模数244,表观密度2630kg/m 3,堆积密度1490kg/m 3,空隙率433%;石子为天津蓟县碎石,最大粒径25mm,压碎指标82%,表观密度2810kg/m 3,堆积密度1480kg/m 3,空隙率473%;减水剂为广州西卡建筑材料有限公司生产的聚羧酸系高效减水剂,固体含量2667%.制备自密实混凝土的投料顺序见图1.图1制备自密实混凝土的投料顺序混凝土性能测试方法:(1)工作性:采用倒坍落筒和自制L 型仪,测量提起坍落筒2min 后的扩展度D,扩展至50cm 时的时间t d 50,L 型仪提起闸板流至50cm 的时间t L 50,水平槽内拌合物的流平坡度,并目测拌合物的保水性和骨料堆积情况.(2)力学性能:按普通混凝土力学性能测试方法测定硬化后混凝土的抗压强度.第28卷第4期2010年12月河北建筑工程学院学报JOURNAL O F HEBEI INSTITUTE OF ARCHI TECTU RE A ND CIVIL EN GINEERING Vol 28No 4Dec.2010:2010-07-21:198000042自密实混凝土配合比参数优化试验内容包括:(1)参数、取值范围探讨;(2)水胶比W/B 对混凝土性能的影响;(3)矿物掺合料对混凝土性能的影响;(4)减水剂SP 对混凝土性能的影响.21参数、取值范围探讨固定其它参数,分别单独变动、取值,设计配合比并测定混凝土的工作性和强度,试验结果见表1.从试验结果可知:在其它参数基本保持不变的情况下,随、取值的增加,拌合物的工作性都有变差的趋势,表现为扩展度减小,流动性变差.特别是当=07时,扩展度只有440mm,已经不能保证自流平,试块硬化后也多有蜂窝孔洞.当=175时,由于用砂量过大而净浆量过少,使拌合物极为干硬,高效减水剂释放出浆体中自由水由于缺少粉体材料无法产生粘接作用,造成拌合物上层大量浮浆,下层骨料沉积,匀质性很差.强度方面,在粗骨料用量不变(1#、2#、3#)即砂浆体积不变时,增加值将减少净浆体积含量,浆体与骨料间的粘接作用减弱,抗压强度有所下降;而在值保持不变时(4#、5#、6#)增加取值将同时增加砂石用量,净浆含量减少,胶凝材料总量减少了104kg/m 3,强度不但没有下降反而有所上升.这说明在一定范围内,强度随浆骨比的增加而增加,超过某一限度,过多的浆体用量虽然能使拌合物获得良好的流动性,但缺少骨料的作用仍会造成强度下降.因此,需要调整、取值以使胶凝材料浆体保持在合理范围内,同时满足工作性和强度要求.针对现有原材料,初步认为,=062066,=145~166比较合适.表1参数、合理取值范围试验编号配合比参数工作性强度/MP a W/BSP/%D/mm t d 50/st L 50/s f f 3f 281#066175015035159050//4536942#066160150350863040464/154377563#0661450150350866020452/185278204#071450303508440///4127705#066145030350866020234/354227676#062145030350868010842074422矿物掺合料对混凝土性能的影响固定、和W/B 取值,变化掺合料种类及用量.粉煤灰掺量为15%、30%和45%,在粉煤灰掺量30%的基础上,增加5%硅灰,试验结果见表2.表2矿物掺合料对混凝土性能的影响编号配合比参数工作性强度/MP a W/BSP/%D/mm t d 50/st L 50/s f f 3f 283#0661450150350866020192/185278205#066145030350866020234/3542276714#0661450450350864525453/4032734815#06614503503516703083/4141487710#06614503029156953513055491211#06614503502915680382154963从前三组试验(3#、5#、14#)可以看出,随着粉煤灰掺量的增加,混凝土28天强度呈下降趋势,当粉煤灰从5%增至5%时,强度下降%而硅灰的加入明显改变了这种趋势,对比5#、5#和#、#试验可知,在水胶比为35和的条件下,在掺入3%粉煤灰的同时复合使用5%硅灰后,天强度比单掺3%粉煤灰分别增长%和6%这与粉煤灰和硅灰的物理化学性能[]有关由于硅粉的加入产生了火山灰反应及微集料填充作用,使水泥浆与骨料界面过渡区改善,并使孔结构细化都引起2河北建筑工程学院学报第28卷1421.110110029028014.4.强度增加.而所用粉煤灰并非磨细优质灰,它对混凝土强度的增长不及硅灰作用明显.工作性方面,从前三组试验(3#、5#、14#)可以看出,粉煤灰掺量从15%增加到30%时拌合物流动性并没有降低,同时泌水性有所改善,而继续增至45%后流动性开始有所下降,说明粉煤灰的最佳掺量为30%左右,这和前期研究结果[1]是一致的.15#和5#试验对比,由于加入硅灰后需水量增加,因此需同时增大减水剂用量才能保证流动性,但拌合物泌水泌浆现象得到极大改善.23水胶比W/B 对混凝土性能的影响固定、和取值,变化水胶比W/B 取值035、032、029和026,考察水胶比变化对混凝土性能的影响.试验结果见表3.表3水胶比对混凝土性能的影响编号配合比参数工作性强度/MP a W/BSP/%D/mm t d 50/st L 50/s f f 3f 285#066145030350866020234/354227679#0661450303217101910049986410#06614503029156953513055491216#06614503026277003220624940工作性方面,试验发现拌合物的工作性随水胶比的降低明显下降,不得不临时增加高效减水剂掺量(从08%增加到27%).结果表明,高效减水剂能发挥其减水增塑作用,使拌合物的流动性达到规定的要求.但是过多掺量会造成拌合物匀质性变差,液相不能裹挟固相一起流动,L 水平槽前端为砂浆后端为堆积的粗骨料难以流动,同时出现上下分层骨料沉积现象(见图2).因此,不能单纯依靠增加减水剂用量来增大拌合物的流动性而忽视了匀质稳定性要求,应该从配合比着手结合使用高效减水剂,综合考虑同时满足流动性和抗离析性要求.强度方面,混凝土强度随水胶比的降低而升高,这与普通混凝土相似.当水胶比从035降至026时,28天抗压强度从767MPa 增至940MPa,增长幅度为23%.此外,随着水胶比降低,胶凝材料用量也从534kg/m 3增加到613kg/m 3,增幅15%.与强度增长23%相比,这并不是很明显的优势,而且过多的胶凝材料势必会对混凝土的耐久性带来不良影响.因此,在降低水胶比时可以同时考虑适当减少浆体用量增加骨料用量,结合使用高效减水剂同时满足工作性和强度要求,又不显著增加水泥用量,满足经济性要求.图2骨料在L 仪竖筒底部形成堆积24减水剂SP 对混凝土性能的影响单纯增加高效减水剂用量考察其对混凝土性能的影响.其中,=035,粉煤灰掺量30%,硅灰掺量5%.试验结果见表4.从试验结果看,减水剂用量从5%增加到%,拌合物的流动能力有所增加但并不明显,小时后在混凝土试模表面出现浮浆泌水,同时试块收缩,抗压强度也有所下降,显然这是由于减水剂掺量过多造成的负面影响因此,可初步认定,当W B=,粉煤灰掺量3%,硅灰掺量5%时,减水剂掺量3第4期吴红娟罗义李朝霞等参数法设计自密实混凝土配合比的试验研究1271./0290应在15%左右,如果此时尚不能满足工作性要求,应该设法调整配合比.这样既节省高效减水剂用量,又对混凝土的流动密实性有利.表4减水剂不同掺量对混凝土性能的影响编号配合比参数工作性强度/MP a W/BSP/%D/mm t d 50/st L 50/s f f 3f 2811#06614503502915680382105496312#066145035029216703018054591913#066145035029277003885779123结论(1)采用参数法设计混凝土配合比,只要参数选择适当就能配制出满足要求的自密实混凝土,本文试验配制出强度等级高达C90的自密实混凝土.(2)参数为粗骨料系数,为砂拨开系数,它们在确定粗、细骨料用量的同时,也决定了净浆量和砂在砂浆中的体积含量等其它用量.针对现有原材料调整、取值,使固液两相具有合理的体积比例,以满足自密实混凝土对流动性和抗离析性的双重要求.针对本试验所用原材料,建议取值062~066,取值145~166比较合适.(3)粉煤灰对拌合物的泌水现象有所改善,但掺量增加流动性下降,且混凝土硬化后强度下降,因此其合理掺量在30%左右;硅灰使混凝土需水量极大增加,但结合使用高效减水剂仍能发挥其滚珠润滑和物理减水作用,一般掺量应在5%左右,其主要作用在于能显著降低泌浆和泌水,并适当提高混凝土强度.(4)随着水胶比降低拌合物流动性显著下降,需要增加减水剂用量以满足流动性要求;而在满足工作性要求下,混凝土强度随水胶比的降低而显著增加.(5)聚羧酸盐类高效减水剂具有很好的减水增塑作用,即使在低水胶比时也能保证良好的流动性,但掺量过大仍会造成离析泌水等不稳定问题,此时应设法调整配合比,不应一味地依靠减水剂来解决所有的工作性问题.参考文献[1]吴红娟.水泥和矿物掺合料与减水剂相容性问题的试验研究.河北建筑工程学院学报,2006(04)[2]吴红娟,左金库.自密实混凝土配合比设计方法研究.混凝土,2008(06)[3]吴红娟.参数法设计自密实混凝土配合比.混凝土,2007(07)[4]鲁文斌.复掺粉煤灰和硅灰在自密实混凝土中的应用.混凝土,2009(08)Experimental Study on Parameter Method for Mix Designof Self compacting ConcreteWu HongJ ua n 1,Lu o Yi 2,Li Zha oxia 3,Wa ng F ei41School of Civil Engineer ing,Shijiazhuang Railway Univer sity;2Heibei I nstit ute of Ar chitectur e and Civil Engineer ing;3Zhuoda Pr operty Gr oup Co,Ltd;4China P et roleum and Gas Pipeline Engineer ing Co,LtdAbstr act This paper carr ied out self compacting concrete(SCC)mix design experiments according tof T f y f S K y f ;;x ;x 4河北建筑工程学院学报第28卷the given parameter method lowchart.he value range o each par ameter and the mechanical propert o CC were r esearched.e words sel compacting concrete parameter method mi design e periment。
C50自密实混凝土配合比设计及性能研究摘要:我国对高性能混凝土的研究和应用较晚, 20 世纪 80 年代初高性能混凝土首先在预应力混凝土桥梁中得到应用。
到 21 世纪,随着高性能混凝土技术和大跨径桥梁建设的发展, C50 ~ C80 超高强度的自密实型高性能混凝土的应用也将越来越广。
对于某些重载、大跨径特殊建筑物,其结构复杂、配筋稠密,普通混凝土很难满足其使用要求。
所以,为了满足建筑物个性化外形和复杂内部结构要求,一种高流动度、高稳定性的自密实混凝土被开发出来。
关键词:C50 自密实混凝土;配合比设计;强度性能自密实高性能混凝土是具有典型自密性和填充性的特种混凝土, 其组成材料比例对技术性能和应用效果影响显著。
混凝土每年的需求量巨大。
自密实混凝土拥有众多优点,在工程中得到了广泛应用,目前国内很多学者都对其进行了研究,自密实混凝土对原材料有着较高的要求。
配合比设计时要考虑原材料检验结果,不同地区在原材料上存在一定程度的差异,所以应该根据本地区材料性能,通过在原材料的选择和优化设计参数上配制出了 C50 自密实混凝土,并对其主要性能进行分析。
一、自密实高性能混凝土配合比设计原则自密实高性能混凝土是一种新型高性能混凝土,其新拌混凝土具有很高的流动性, 不泌水、不离析,流动性经时损失小,可不振捣而达到自流平的效果,并能充满模板和包裹钢筋。
与普通混凝土相比 ,自密实高性能混凝土原材料组分多 ,均匀性与致密性高 ,技术性能明显改善。
大量研究表明,采用多功能复合型外加剂、超细矿质掺合料及合理比例的组成材料,是获得自密实高性能混凝土的重要技术途径。
因此 ,自密实高性能混凝土配合比设计显得更为复杂和重要。
通常自密实高性能混凝土配合比设计应遵守以下原则:(1)选择优质的原材料, 包括水泥品种和性能,砂石材料规格和级配等。
(2)满足工作性的条件下 ,采用尽可能小的水胶比、最优的砂率及适量外加剂。
(3)满足强度的前提下 ,使水泥或胶凝材料的用量尽量小 ,即混凝土浆体体积率应尽可能小(全部胶凝材料与水的体积占混凝土总体积的百分比),最好不超过 35 %。
河南建材12018年第4期自密实混凝土配合比设计探究邓彪星福清融辉建设工程质量检测有限公司(350307)摘要:鉴于自密实混凝土配合比设计容易受到诸多因素的影响,从而导致其设计效果不佳,不利于制备高质量混凝土的特点,文章着重论述了自密实混凝土,进而探讨如何良好的进行自密实混凝土配合比设计。
关键词:自密实混凝土;配合比;设计方法0引言在科技发展的带动下,新技术和新设备在建筑工程领域得到了应用和普及,促进了建筑工程项目施工质量以及施工效率的提高。
就以自密实混凝土来说,它是一种新推出的高性能混凝土,具有较强的变形性能、耐久性能等,将其合理应用于建筑工程建设中,能够充分其发挥作用,提高建筑工程结构质量,为顺利完成建筑工程创造条件。
所以,科学合理地设计自密实混凝土配合比,制备高质量的自密实混凝土是非常有意义的。
1自密实混凝土概述1.1自密实混凝土的优点自密实混凝土是一种能够在自身重力作用下流动以及密实的混凝土。
这种混凝土具有的优势是:1)变型能力和流动性良好。
这也就是说,将自密实混凝土有效应用到结构复杂的建筑工程中,能够直接弥补工程结构的薄弱环节,不需要振捣,如此能够有效避免漏振或者过振等问题的发生。
2)生产效率高。
在自密实混凝土应用的过程中不需要振捣作业,这就使得施工作业的时间大大缩减,提高了生产效率,同时降低了人员劳动强度[1]。
3)作业环境良好。
同样是因为自密实混凝土在应用的过程中不需要进行振捣作业,所以有效地避免了因振动而产生的噪声污染,同时也规避了施工人员因操作振捣设备而产生的安全风险,如此势必能够营造一个良好的作业环境。
4)改善混凝土结构表面的质量。
相对于普通混凝土来说,自密实混凝土能够满足多种应用需求,其中之一就是通过发挥自密实混凝土的流动性来展开混凝土结构施工,保证表面质量达标,避免蜂窝、麻面等问题的出现,与此同时也能够可以有效地利用模板来对混凝土结构表面进行造型。
1.2自密实混凝土的影响因素总结性分析自密实混凝土的应用经验,确定该混凝土性能容易受到多种因素的影响,具体表现为环境温度、搅拌时间、外加剂等。
低水泥用量自密实混凝土配合比设计实验谢程程(西安铁路职业技术学院土木工程学院,陕西西安710600)摘要:文章结合低水泥用量自密实混凝土的需求现状开展配合比实验,旨在以低水泥用量的硬化程度和经济成本为性能指标,探索相应的配合比设计配方。
研究发现,低水泥用量下的自密实混凝土的各项指标都能达到规范要求,能为相关企业生产力学性能优良、质优价廉的混凝土提供一定的参考与借鉴。
关键词:低水泥用量;自密实混凝土;配合比A bs t ract:Bas ed on t he cur r ent needs f or l ow cem ent cont ent s el f-com pact i ng concr et e,t hi s ar t i cl e car r i es out m i x pr opor t i on exper i m ent s,ai m i ng t o expl or e t he cor r es pondi ng m i x desi gn wi t h har dened pr oper t i es and econom i c cos t s as i ndi cat or s under l ow cem ent cont ent.The st udy f i nds t hat t he t es t r es ul t s of s el f-com pact i ng concr et e wi t h l ow cem ent cont ent can m eet t he r equi r em ent s of s peci f i cat i ons,whi ch can pr ovi de r ef er ences f or r el evantent er pr i s es t o pr oduce concr et e wi t h excel l entm echani calpr oper t i es and cos t-ef f ect i venes s.K ey w ords:l ow cem entcont ent;s el f-com pact i ng concr et e;m i x r at i o[中图分类号]V217+.31[文献标识码]A[文章编号]1004-5538(2023)04-0046-020引言自密实混凝土是高性能混凝土的重要组成部分。
自密实混凝土配合比实验研究杨晓明河北建设集团天辰建筑工程有限公司,071000[摘要摘要]]:本文在初步计算自密实混凝土的配合比的基础上,利用地方原材料,通过外加剂的复合和水胶比的调整对自密实混凝土进行了配合比优化,试验结果表明所配制的自密实混凝土能满足其工作性和强度要求。
[关键词关键词]]:外加剂自密实混凝土配合比中图分类号:TU37文献标识码:A文章编号:Experimental Research on Self Compacting Concrete[Abstract]:In this paper,the Design of mixed ratio for self-compacting concrete is produced by the way of fixed sand and stone,the mixed ratio is optimized by Methods Single factor,the results indicate that the self-compacting concrete can meet its workability and strength.[Key words]:Admixtures,Self-Compacting Concrete,mixed ratio1.引言自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称SCC),指混凝土拌合物不需要振捣或少振捣仅依靠自重即可充满模型、包裹钢筋成型密实的混凝土,属于高性能混凝土的一种。
和高强自密实混凝土相比,低强度自密实混凝土水胶比大,混凝土拌合物的高流动性容易得到保证,但很难保证高稳定性。
因此,必须通过原材料合理匹配、合理的选择外加剂以及外加剂的复合以达到新拌混凝土高流动性和高稳定性矛盾的统一,这是低强度自密实混凝土配制关键。
本文采用地方原材料,通过大量的试验研究,确定了自密实混凝土的配合比。
2.原材料及试验方法2.1原材料2.1.1水泥:采用42.5普通硅酸盐水泥,凝结时间符合标准要求,安定性合格,物理力学性能指标见表1示。
由表1可以看出,该水泥应该评定为32.5强度等级。
表1水泥的物理及力学性能指标表观密度(kg/m3)细度(≤10)强度抗折强度(MPa)抗压强度(MPa)3100 1.83d28d3d28d 5.67.125.542.52.1.2粉煤灰(F):采用Ⅰ级粉煤灰,物理指标见表2:表2粉煤灰的物理指标表观密度(kg/m3)细度(%)(≤12)需水量(%)(≤95)含水率(%)(≤1)220011.5930.4202.1.3外加剂:高效减水剂、缓凝剂、增稠剂等;2.1.4细骨料:采用中砂,级配良好。
其性能指标见表3:表3砂子的性能指标表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)含泥量(%)空隙率(%)275015000.2444.12.1.5粗骨料:选用的是碎石,5mm~15mm连续级配。
其性能指标见表4:表4石子的性能指标表观密度(kg/m3)堆积密度(kg/m3)含泥量(%)空隙率(%)针片状含量(%)285015500.24232.1.6水:采用自来水。
2.2试验方法2.2.1混凝土的拌合方法机械拌合:自密实混凝土配制试验采用小型圆盘立式强制搅拌机搅拌,拌合方法和普通混凝土稍有差异,体现在胶凝材料干拌均匀后加砂和石,再干拌均匀。
2.2.2自密实混凝土拌合物工作性测定方法自密实混凝土拌合物工作性测定方法参考GBJ80-85《普通混凝土拌合物性能试验方法》进行,结合定量测定和定性观察,综合评定自密实混凝土拌合物工作性。
工作性的定量指标采用坍落度、扩展度和中边差。
2.2.3自密实混凝土强度测定方法自密实混凝土抗压强度按GBJ81-85《普通混凝土力学性能试验方法》进行测定。
3.自密实混凝土配合比的初步确定及配合比的优化3.1自密实混凝土配合比初步确定本次试验采用固定砂石体积含量法初步计算了自密实混凝土配合比。
计算配合比如表5所示:表5萘系混凝土试配(kg/m3,粉煤灰掺量35%)编号水泥粉煤灰石子砂子水水胶比13091668138132000.423.2自密实混凝土优化在计算的自密实混凝土配合比基础上,通过外加剂的复合使自密实混凝土在新拌阶段的工作性满足施工要求。
通过调整自密实混凝土的水胶比使自密实混凝土抗压强度满足强度等级要求。
3.2.1高效减水剂掺量的初步确定通过水泥和高效减水剂的相容性试验,高效减水剂品种确定为萘系UNF-5,其掺量范围为1.0%~1.2%,试验结果和现象如表6所示。
表6萘系高效减水剂自密实混凝土的和易性编号萘系(%)坍落度(mm)扩展度(mm)中边差(mm)T0T30T60T90T120K0K30K60K90K120Z0Z30Z60Z90Z120N1 1.0270275270260-680730680520-21202130-N2 1.12752702702652557307107006204452022202532 N3 1.2260270270255-650683650505-35252535-随着萘系高效减水剂掺量的增加,混凝土拌合物的坍落度和扩展度在增大,而中边差在减小,坍落损失在降低。
N2配合比混凝土拌合物90min以前坍落度、扩展度、中边差都满足自密实混凝土工作性指标的要求,但是混凝土拌合物在90min至120min坍落度经时损失大,导致混凝土拌合物120min后扩展度和中边差已不满足自密实混凝土拌合物对工作性的要求。
3.2.2缓凝剂对新拌自密实混凝土工作性能的影响缓凝剂是控制混凝土拌合物坍落度损失的有效措施。
通缓凝剂初步试验,确定采用的缓凝剂为葡萄糖酸钠。
在N2的基础上,分别考虑掺入0.04%和0.06%的缓凝剂葡萄糖酸钠进行试验,试验结果和试验现象如表7所示。
表7缓凝剂葡萄糖酸钠掺量变化对自密实混凝土和易性的影响编号葡萄糖酸钠(%)坍落度(mm)扩展度(mm)中边差(mm)T0T30T60T90T12K0K3K6K9K12ZZ3Z6Z9Z12N40.04272742726925568366696254802521232737N50.0627275272272273688679666636752620232524由表7可以看出,当葡萄糖酸钠的掺量由0.04%增加到0.06%时,自密实混凝土拌合物的坍落度和扩展度增加,中边差减小,同时坍落度损失在降低了。
N5在120min以内,混凝土拌合物的坍落度、扩展度和中边差均能满足自密实混凝土的要求。
3.2.3增稠剂对新拌自密实混凝土工作性能的影响增稠剂可增加混凝土拌合物的液相稠度,能够有效的改善混凝土拌合物的泌水现象,但是增稠剂的掺入往往导致混凝土拌合物的坍落度损失增大。
在N5基础上,分别掺入0.08%、0.085%和0.09%的增稠剂进行试验,试验结果和试验现象如表8所示。
表8增稠剂掺量变化对自密实混凝土和易性的影响试验编增稠剂(%)坍落度(mm)扩展度(mm)中边差(mm)T0T30T60T90T120K0K30K60K90K120Z0Z30Z60Z90Z120号N60.082682702702702686706606506706402524232526 N70.0852722742732702666856606756436232421222525 N80.092682702702722706706556356556252525252225随着增稠剂的掺量增加,N6—N8在120min时中边差已不符合要求。
但是混凝土拌合物的泌水现象得到显著的改善,考虑混凝土的成本,选则N7来进行强度试验。
4.2.4水胶比对自密实混凝土性能的影响在N7的基础上,只调整水胶比,增加水胶比为0.41和0.40两个配合比,经自密实混凝土拌合物工作性试验,其结果和试验现象如表9所示。
表9水胶比变化对自密实混凝土和易性的影响编号水胶比坍落度(mm)扩展度(mm)中边差(mm)T0T30T60T90T120K0K30K60K90K120Z0Z30Z60Z90Z120N90.42752752762782726956906957056652120191824 N100.412752752782752737057107207306902019172022表9表明,N9和N10的坍落度、扩展度和中边差在120min以内均能满足施工的要求。
针对N7、N9和N10配合比成型作强度对比试验,测定抗压强度如表10所示,表10抗压强度编号抗压强度(MPa)7d28dN9(0.4)28.534.3N10(0.41)24.633.5N7(0.42)23.535.0由表15可知,N7、N9和N10中只有N9满足所配制自密实混凝土强度较高,因此,优化后的配合比为N9。
5.5.结论结论5.1自密混凝土的配制主要解决高流动性和高稳定的矛盾;5.2通过不同品种外加剂的合理匹配,使自密实混凝土拌合物的高流动性与高稳定性达到统一;5.3通过调整水胶比,可以使自密实混凝土的抗压强度满足强度等级的要求。
自密实混凝土配合比实验研究作者:杨晓明,作者单位:河北建设集团天辰建筑工程有限公司刊名:城市建设理论研究(电子版)英文刊名:ChengShi Jianshe LiLun Yan Jiu年,卷(期):2013(12)本文链接:/Periodical_csjsllyj2013122813.aspx。