自密实混凝土的机理研究

国内外自密实高性能混凝土研究及应用现状

80 年代后半期， 日本东京大学教授村甫开发了“不振捣的高耐久性混凝土”， 称之为高性能混凝土( High

Per for -mance Concr ete) 。1996 年在美国泰克萨斯大学讲学中， 村称该混凝土为自密实高性能混凝土( 以下简称自密实混凝土self compacting concr ete) 。之所以称为高性能， 是因为具有很高的施工性能，

能保证混凝土在不利的浇筑条件下也能密实成型， 同时因使用大量矿物细掺料而降低混凝土的温升，并提高其抗劣化的能力， 而可提高混凝土的耐久性。

自密实混凝土即拌合物具有很高的流动性而不离析、不泌水， 能不经振捣或少振捣而自动流平并充满模型和包裹钢筋的混凝土。自密实混凝土综合效益显著， 特别是用于难以浇筑甚至无法浇筑的部位， 可避免出现因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。强度等级越高， 比常态混凝土费用越低。自密实混凝土配制的关键是满足良好的流变性能要求。自密实混凝土属于高流动性混凝土的一部分。

1?国内外自密实混凝土的应用概况

至1994 年底， 日本已有28 个建筑公司掌握了自密实混凝土的技术。从日本1992～1993 年各学会、技术刊物等发表的自密实的高性能混凝土在土木工程中应用实例来看， 自密实高性能混凝土特别适合于浇筑量大、浇筑高度大、钢筋密集、有特殊形状等的工程。

在西方也有不振捣的混凝土的应用， 如美国西雅图65层的双联广场钢管混凝土柱， 28d 抗压强度115MPa。混凝土从底层逐层泵送， 无振捣。在美国为了保证混凝土的浇筑质量以保证钢筋和混凝土的整体性， 在密筋的钢筋混凝土和几何形状复杂的结构中， 也使用高坍落度而能自流平的混凝土， 但强调仍需要适当的振捣以确保混凝土的足够密实。近年来由于在日本不断有采用自密实混凝土成功的工程实例，美国也开始注意该项技术。在我国北京、深圳、济南等城市也开始使用自密实混凝土， 从1995 年开始，

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。

[整理]C30自密实混凝土配合比实验

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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

------------- [整理]C30自密实混凝土配合比实验

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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。

自密实混凝土

自密实混凝土(Self CompactingConcrete 或Self-Consolidating Concrete 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。

SCC的硬化性能与普通混凝土相似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验（或T50试验）和U型箱试验等一种以上方法检测。

早在20世纪70年代早期，欧洲就已经开始使用轻微振动的混凝土，但是直到20世纪80年代后期，SCC才在日本发展起来。日本发展SCC的主要原因是解决熟练技术工人的减少和混凝土结构耐久性提高之间的矛盾。欧洲在20世纪90年代中期才将SCC第一次用于瑞典的交通网络民用工程上。随后EC建立了一个多国合作SCC指导项目。从此以后，整个欧洲的SCC应用普遍增加。

EFCA技术委员会主席Dr. Bert Kilanowski在其《SCC在欧洲的实际地位（及将来发展）》文章中给出了SCC在欧洲预拌混凝土中的比重，并且估计不同国家的SCC在预制混凝土的比重分别是意大利大约30%，芬兰大约30%，西班牙25-30%；美国10-40%。

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优点： · 保证混凝土良好地密实。 · 提高生产效率。由于不需要振捣，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，需要工人数量减少。 · 改善工作环境和安全性。没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的‘手臂振动综合症’。 · 改善混凝土的表面质量。不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。 · 增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。以前，这类结构往往因为混凝土浇筑施工的困难而限制采用。 · 避免了振捣对模板产生的磨损。 · 减少混凝土对搅拌机的磨损。 · 可能降低工程整体造价。从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本。