自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优缺点-朋-批注

自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优缺点

摘要：首先论述了自密实混凝土的配制原理，然后讲述了自密实混凝土的配合比设计原则与其特征，最后论述了自密实混凝土硬化后的性能优缺点。

关键词：自密实混凝土；配合比；硬化。

0 引言

20世纪80年代初，混凝土结构的耐久性问题在日本引起了广泛的关注。为了减少混凝土施工质量下降的问题，而衍生了自密实混凝土，这一概念首先是Okamura在1986年提出的。自密实混凝土(Self—Compacting Concrete，简称SCC)是高性能混凝(Higll Performance Concrete，简称HPC)的一种，是指具有不离析、不泌水，能够不经振捣或少振捣而自动流平，并能够通过钢筋间隙充满模板的混凝土，即无需振捣，仅依靠自重作用就能仿混凝土密实填充模板的各个角落【1】。其与相同强度等级的普通混凝土相比，具有较大的浆骨比、砂率较大、细掺料总量大的特点，有很高的施工性能[1]。但至今为止，国内在自密实混凝土的配制技术上，仍未形成一种统一的配合比方法，因为对其配合比特征是很有意义的。混凝土硬化后，在力学性能和耐久性方面与普通混凝土相比具有很大优势。

1 国内外应用研究现状

自密实混凝土自80年代后半期由日本东京大学的岗村甫提出来

而问世以来，它的应用越来越广泛，其研究也越来越受到重视。此后，北京建工集团二公司开始研制并试用。中南大学等单位于2005年5月26～28日在湖南长沙主办了我国第一次自密实混凝土技术方面

的国际研讨会(1st International Symposium Design,Performance and Use of Self-Consolidating Concrete,SCC,2005—China)。特别是近几年，国内免振捣自密实混凝土的研究有了很大起色，到目前为止，已经将自密实混凝土应用于各类工业与民用建筑、道路、桥梁、隧道及水下工程【3】。但是由于各地原材料和施工条件的差别，具体实施时不能照搬国内外同行的技术经验。为保证自密实混凝土具有良好的工作性，且完全符合自密实混凝土的工作性要求，可通过采用优化配合比的方式来改善其工作性能，以达到自密实性。所以，对自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优研究是很有必要的。

2 自密实混凝土的制备原理

与普通混凝土相比，自密实混凝土的关键是在新拌阶段能够依靠自重作用充模、密实，

而不需额外的人工振捣，

也就是所谓的“自密实性

(self-

compactability）”，它

包括流动性或填充性、间

隙通过性以及抗离析性等3个方面的内容[2]。自密实混凝土拌合物的自密实过程可由图l表示，粗骨料悬浮在具有足够粘度和变形能力的砂浆中，在自重的作用下，砂浆包裹粗骨料一起沿模板向前流动，通过钢筋间隙、进而形成均匀密实的结构。

自密实混凝土拌合物的自密实性，为硬化混凝土的性能提供了重要保证，因而，也是进行自密实混凝土设计的重要基础，已有的白密实混凝土设计方法大部分是根据这一原理发展的。日本东京大学最早进行了自密实混凝土的设计研究，提出了所谓自密实混凝土原型模型方法(prototype method)【4】，后来日本、泰国、荷兰、法国、加拿大、中国等国的学者进一步进行了自密实混凝土的设计方法研究，归纳起来可以分为三类：

(1)基于自密实混凝土拌合物的变形性、间隙通过性以及抗离析性的理论分析，结合实验室试验研究结果，建立拌合物变形性、抗离析性以及间隙通过性与其配合比参数之间的经验关系。如：日本学者Edanatsu等【5】提出的基于砂浆变形及其与粗骨料之间相互作用的设计方法；泰国学者Kasemsa瑚ra彻等【6】基于自密实混凝土拌合物变形性、离析以及间隙通过性提出的设计方法等。

(2)Edanatsu等认为：砂浆的变形性能对自密实混凝土拌合物性能起关键作用，自密实混凝土拌合物中砂子与砂浆的体积比相对固定，然后基于普通混凝土配合比设计方法即可进行自密实混凝土设计，并研究提出了一种测定砂浆变形性能和粘度的v形漏斗测定方法。这一模型比较简单，操作简便。然而，这一设计方法理论依据

不充分，实验依赖性较强，而且对于粗骨料含量、性质等参数对自密实混凝土拌合物性能的影响不明确。

(3)由于混凝土混合物组成的复杂性及其对混凝土拌合物性能的高要求，导致理论计算分析与模拟的不确定性和困难，因此，有关学者提出了基于大量试验统计关系的自密实混凝土配合比设计方，即通过积累大量的实验数据，建立原材料配比参数与混凝土性能之间的经验关系。然而，此方法工作量非常巨大，需要进行大范围的相关数据的收集累积，建立相关的数据库，以提高模型的普适性。

综上所述，由于已有的设计方法在全面反映自密实混凝土拌合物性能的真正内涵及其在体现混凝土工作性、强度等级与耐久性之间的相互协调关系或是实用性等方面存在差距，目前还缺乏被广泛认同接受的自密实混凝土设计方法。

3 自密实混凝土的配合比设计

自密实混凝土原材料包括：粗细骨料、胶凝材料、超塑化剂等。为了获得满意的性能，必须对自密实混凝土进行精心的配合比设计，并且配比设计方法直接影响混凝土成本，如果考虑不当将导致成本大幅度提高。确定各特定性质组成材料的合理比例。自密实混凝土发展至今，国内外学者提出的配合比设计方法主要有：固定砂石体积法、全计算法、改进全计算法、参数没计法、骨料比表面积法、简易配合比设计方法等。自密实混凝土配合比设计要从流动性、抗分离性、间隙通过性和填充性 4 个方面统一考虑，解决流动性与抗分离性的矛盾，从而提高间隙通过能力和填充性。新拌混

凝土的自密实性与配合比中粗骨料所占比例，粗骨料的级配，胶凝材料浆体的压力传递能力、变形性能及粘性有很大的关系。

4 自密实混凝土的配合比特征

自密实混凝土的配合比特征主要包括高粉体用量、低骨料用量、低水胶比等。

4.1 高粉体用量

自实混凝土中的粉体种类较多，如水泥、粉煤灰、硅灰、膨胀剂、矿渣、保水剂、砂子中的石粉、外掺的石粉等【8-9】。

4.2 砂率

砂率是影响混凝土拌合物匀质性和填充性的重要因素。砂率过大或过小都将引起扩展度的减小，但砂率对坍落度的影响较小。大量的试验表明,自密实混凝土的砂率一般在45%～55%范围内取值比较适宜,粗细骨料比以0.85～1.20较为合适.对于砂率的控制,根据美国混凝土专家P. K . Me -hta和 P. C. Aitcin 的观点,高性能混凝土同时达到最佳的施工和易性和强度性能,其水泥浆与骨料的体积比应为35∶65。

4.3 砂与胶凝材料浆体

试验表明,砂子在砂浆中的体积含量超过42%以上,堵塞随砂体积含量的增加而增加；当砂体积含量达到44%时,堵塞机率为100%。故砂浆中砂体积含量不能超过44%。小于42%时,可完全不堵塞,但砂浆的收缩随砂体积含量的减小而增大,故砂子在砂浆中的体积应不低于 42%,胶凝材料在浆体中的体积含量不高于58%。

4.4 胶凝材料和水

胶凝材料浆体包括胶凝材料和水两相,其关系即水胶比。水胶比大则浆体浓度小,混凝土有较好的流动性,但强度随水胶比的增大而下降。为保证混凝土的耐久性,高性能混凝土水胶比应低于0.4。可用矿物掺合料调节混凝土强度和拌合物的粘度。由有关文献可知,对掺加掺合料如粉煤灰、强度等级不超过C50 的高强自密实混凝土,混凝土强度与水胶比 m( w)/m( c+f)有线性关系的假设仍是成立的,根据混凝土配制强度可导出水灰比( 或水胶比)的近似计算公式[7]:

式中：fcu，p为混凝土的配制强度；fce为水泥的实测强度；m( w)/m( c+f)为水灰比（或水胶比）；α，β为回归系数,对碎石混凝土，α=0.48，β=0. 52；对卵石混凝土，α=0.50 ,β=0.61。要满足自密实混凝土的流动性要求,水胶比一般根据经验在0.30～0.40之间取值,且用水量不宜超过200 kg/m3，可用矿物掺合料调节混凝土强度和拌和物的粘度。

5 自密实混凝土硬化后的性能优缺点

自密实混凝土硬化后具有良好的力学性能、优异的耐久性能以及体积稳定性。且硬化后的表面十分致晰，渗透性低，从而又提高了其耐久性。但是其硬化后的自密实混凝土耐久性非常有限,尤其是

在寒冷气候条件下。同时，自密实混凝土中还有不稳定的气泡。高流动自密实性混凝土与普通混凝相比，干燥收缩稍大一些【10】。5.1 力学性能

新拌混凝土的质量、施工过程中振捣密实程度、养护条件及龄期等决定了自密实混凝土硬化后的性能。在水胶比相同条件下，自密实混凝土的抗压强度、抗拉强度与普通混凝土相似，强度等级相同的自密实混凝土的弹性模量与普通混凝土的相当。另外，与相同强度的高强混凝土相比，虽然自密实混凝土与普通高强混凝土一样呈现出较大的脆性，但自密实混凝土的峰值应变明显偏大，这表明白密实混凝土具有更高的断裂韧性【11】。

5.2 长期耐久性能

近年来，随着混凝土结构耐久性问题的日益突出，自密实混凝土的长期耐久性能也成为关注的焦点。自密实混凝土的水灰比、水胶(水泥+填料)比是影响氯离子渗透深度的关键因素，自密实混凝土中氯离子的渗透深度要比普通混凝土的小。自密实混凝土由于含有较多的胶凝材料，导致其水化放热增大，且最大放热峰出现更早，填料(矿物掺合料)掺入后可以避免过大的水化放热，但由于填料起到晶核作用而明显影响自密实混凝土的水化过程【12】。

5.3 体积稳定性

自密实混凝土由于浆体含量相对较多，因而其体积稳定性成为关注的重点之一。在密封与非密封条件下，影响自密实混凝土收缩、徐变的主要影响因其水灰比，相反，填料的细度对收缩与徐变无显著影响；同时，虽然水泥强度等级对自密实混凝土的收缩无影响，但不可忽视其对自密实混凝土基本徐变和干燥徐变的影响作用。此外，环境条件对自密实混凝土的徐变变形影响显著。为了其体积稳定性可以得到较好的控制，通常情况下，自密实混凝土采用低水胶比以及较大掺量的矿物掺合料等合理的配合比设计【11】。

5.4 气泡

由于自密实混凝土的高流动性,原本引入的适宜气泡很容易被破坏掉,空气容易被排出来,小气泡变成大气泡。近来Siebel和Khay at 等人已经对自密实混凝土中的气泡的稳定性进行研究。他们的结论是人们可以生产出抗冻融的自密实混凝土。根据Siebel,加入高效减水剂的自密实混凝土抗冻融,需要比普通混凝土更高的含气量。Khayat等人也对自密实混凝土中不稳定的小气泡合并进行了研究,认为为保证自密实混凝土中稳定的气泡系统,塑性粘度和屈服应力分别不应超过10N.m.s和2N.m 【11】。

6 自密实混凝土发展前景展望

SCC具有许多振动密实混凝土所不具备的优点，有良好的发展前景。但目前仍需要进行深入的研究敏感性问题。SCC的性能会受

到原材料质量、配合比、搅拌运输设备等波动因素的影响而大幅度变化，这是一个重要的课题。未来需要探求更为优异的超细粉掺合材，制订自密实混凝土配合比设计规程和统一的工作性检测方法。参考文献：

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钢筋和混凝土的力学性能.

《混凝土结构设计原理》习题集 第1章 钢筋和混凝土的力学性能 一、判断题 1~5错；对；对；错；对； 6~13错；对；对；错；对；对;对；对； 二、单选题 1~5 DABCC 6~10 BDA AC 11~14 BCAA 三 、填空题 1、答案：长期 时间 2、答案：摩擦力 机械咬合作用 3、答案：横向变形的约束条件 加荷速度 4、答案：越低 较差 5、答案：抗压 变形 四、简答题 1．答： 有物理屈服点的钢筋，称为软钢，如热轧钢筋和冷拉钢筋；无物理屈服点的钢筋，称为硬钢，如钢丝、钢绞线及热处理钢筋。 软钢的应力应变曲线如图2-1所示，曲线可分为四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和破坏阶段。 有明显流幅的钢筋有两个强度指标：一是屈服强度，这是钢筋混凝土构件设计时钢筋强度取值的依据，因为钢筋屈服后产生了较大的塑性变形，这将使构件变形和裂缝宽度大大增加以致无法使用，所以在设计中采用屈服强度y f 作为钢筋的强度极限。另一个强度指标是钢筋极限强度u f ，一般用作钢筋的实际破坏强度。 图2-1 软钢应力应变曲线 硬钢拉伸时的典型应力应变曲线如图2-2。钢筋应力达到比例极限点之前，应力应变按直线变化，钢筋具有明显的弹性性质，超过比例极限点以后，钢筋表现出越来越明显的塑性性质，但应力应变均持续增长，应力应变曲线上没有明显的屈服点。到达极限抗拉强度b 点后，同样由于钢筋的颈缩现象出现下降段，至钢筋被拉断。

设计中极限抗拉强度不能作为钢筋强度取值的依据，一般取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2作为无明显流幅钢筋的强度限值，通常称为条件屈服强度。对于高强钢丝，条件屈服强度相当于极限抗拉强度0.85倍。对于热处理钢筋，则为0.9倍。为了简化运算，《混凝土结构设计规范》统一取σ0.2=0.85σb ，其中σb 为无明显流幅钢筋的极限抗拉强度。 图2-2硬钢拉伸试验的应力应变曲线 2．答： 目前我国用于钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构的钢筋主要品种有钢筋、钢丝和钢绞线。根据轧制和加工工艺，钢筋可分为热轧钢筋、热处理钢筋和冷加工钢筋。 热轧钢筋分为热轧光面钢筋HPB235、热轧带肋钢筋HRB335、HRB400、余热处理钢筋RRB400（K 20MnSi ，符号，Ⅲ级）。热轧钢筋主要用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力普通钢筋。 3．答： 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定采用：（1）普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；（2）预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 4．答： 混凝土标准立方体的抗压强度，我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）规定：边长为150mm 的标准立方体试件在标准条件（温度20±3℃，相对温度≥90%）下养护28天后，以标准试验方法(中心加载，加载速度为0.3～1.0N/mm 2/s)，试件上、下表面不涂润滑剂，连续加载直至试件破坏，测得混凝土抗压强度为混凝土标准立方体的抗压强度f ck ，单位N/mm 2。 A F f ck f ck ——混凝土立方体试件抗压强度； F ——试件破坏荷载； A ——试件承压面积。 5. 答： 我国《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T50081-2002）采用150mm×150mm×300mm 棱

自密实混凝土配合比设计方案

自密实混凝土配合比设计方案 一.工程概况 二.设计依据 CECS 203-2006自密实混凝土应用技术规程 JGJT 283-2012 自密实混凝土应用技术规程 三.配合比设计 1.自密实砼性能要求： 自密实性能：二级强度等级：C40 （1）根据自密实性能等级选取单位体积粗骨料体积用量Vg=0.32m3=320L，则质量为 M g=ρg×V g=2.707?320=866.24kg （2）确定单位体积用水量V W、水粉比W/P和粉体体积V P 考虑到掺入粉煤灰配制C40等级的自密实砼，而且粗细骨料粒形级配良好，砂石表面比较粗糙，选择单位体积用水量175.0L和水粉比0.80（后根据砂率进行微调至0.814）。 V P=V W÷W P =175÷0.814=215L 粉体单位体积用量为0.215m3介于推荐值0.16~0.23m3。 浆体量为0.2150+0.1750=0.390m3介于推荐值0.32~0.40m3。 （3）确定含气量 根据经验以及所使用外加剂的性能设定自密实砼的含气量为1.5%，即15L。（4）计算单位体积细骨料量 因为细骨料中含有2%的粉体，所以根据下式可计算的出细骨料体积用量为281L，质量为731.837kg。 V g+V P+V W+V a+1?2%V S=1000L M s=ρs×V s=2.608?281=731.837kg （5）计算单位体积胶凝材料体积用量V ce

因为未使用惰性掺合料，所以可由下式计算 V ce=V P?2%V S=215?2%×281=209L （6）粉煤灰掺量30%（胶凝材料的质量比例）进行计算 M B×30% ρf + M B×70% ρc =V ce 即： M B×30% 2.3+ M B×70% 3.1 =209 得： M B=587.770kg，M C=M B×70%=411.739kg，M f=176.131kg V c=M C ρC =132.72L，V f= M f ρf =76.67L 水胶比W/B=0.298。 强度计算得到的水胶比如下： f cu，0=f cu，k +1.645σ=40+1.645×5.0=48.23Mpa f b=γf f ce=0.70×56=39.2Mpa W = σS×f b cu,0s b b = 0.53×39.2 =0.396>0.298 强度条件满足，固取自密实自密实性能计算所得水胶比W/B=0.298 （7）聚羧酸系高性能减水剂的用量取为胶凝材料质量的1.5%。

自密实混凝土对材料的要求

自密实混凝土对材料的要求 1胶凝材料 1.1水泥应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB175的规定；当采用其他品种水泥时，其性能指标应符合相应标准的规定。 1.2粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰等矿物掺合料，其性能指标应符合国家现行相关标准的要求。当采用其它掺合料时，应通过充分试验进行验证。 2骨料 2.1粗骨料宜采用连续级配或2个及以上单粒径级配搭配使用，最大公称粒径不宜大于20mm；对于结构紧密的竖向构件、复杂形状的结构以及有特殊要求的工程，粗骨料的最大公称粒径不宜大于16mm。粗骨料的针片状颗粒含量、含泥量及泥块含量，应符合表2.1的要求，其他性能及试验方法应符合现行行业标准《普通商品混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的相关规定。 2.2轻粗骨料宜采用连续级配，性能指标应符合表2.2的要求，其它性能及试验方法应符合现行国家标准《轻集料及其试验方法第1部分：轻集料》GB/TI7431.1和行业标准《轻骨料商品混凝土技术规程》JGJ51中的相关规定。 2.3细骨料宜选用级配Ⅱ区的中砂，天然砂的含泥量、泥块含量应符合表2.3-1的要求；人工砂的石粉含量应符合表2.3-2的要求，当人工砂中含泥量很低（MB≤1.0），在配制C25及以下商品混凝土时，经试验验证能确保商品混凝土质量后，其石粉含量可放宽到15%。试验应按现行行业标准《普通商品混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52中的相关规定进行。 3外加剂 3.1外加剂宜选用高性能减水剂或高效减水剂。外加剂性能应符合现行国家标准《商品混凝土外加剂》GB8076和《商品混凝土外加剂应用技术规范》GB50119中的相关规定。 3.2掺用改善拌合物性能的其他外加剂时，应通过充分试验进行验证，其性能应满足现行相关标准的要求。

混凝土的技术性能

混凝土的技术性能 1)混凝土拌合物的和易性 2)混凝土的强度 3)混凝土的变形性能 4)混凝土的耐久性 影响混凝土强度的因素主要有原材料及生产工艺方面的因素。 原材料方面的因素包括： 1)水泥强度与水灰比 2)骨料的种类、质量和数量 3)外加剂 4)掺合料 生产工艺方面的因素包括： 1)搅拌与振捣 2)养护的温度和湿度 3)龄期 混凝土的耐久性 1)抗渗性 2)抗冻性 3)抗侵蚀性 4)混凝土的碳化（中性化） 5)碱骨料反应 混凝土外加剂的主要功能包括： 1)改善混凝土或砂浆拌合物施工时的和易性； 2)提高混凝土或砂浆的强度及其他物理力学性能； 3)节约水泥或代替特种水泥； 4)加速混凝土或砂浆的早期强度发展； 5)调节混凝土或砂浆的凝结硬化速度； 6)调节混凝土或砂浆的含气量； 7)降低水泥初期水化热或延缓水化放热； 8)改善拌合物的泌水性； 9)提高混凝土或砂浆耐各种侵蚀性盐类的腐蚀性； 10)减弱碱骨料反应； 11)改善混凝土或砂浆的毛细孔结构； 12)改善混凝土的泵送性； 13)提高钢筋的抗锈蚀能力； 14)提高骨料与砂浆界面的粘结力，提高钢筋与混凝土的 握裹力； 15)提高新老混凝土界面的粘结力等。 按外加剂的主要使用功能分为以下四类： 1)改善混凝土拌合物流变性能的外加剂。包括各种减 水剂、引气剂和泵送剂等。 2)调节混凝土凝结时间、硬化性能的外加剂。包括混凝 剂、早强剂和速凝剂等 3)改善混凝土耐久性的外加剂。包括引气剂、防水剂和 阻锈剂等。 4)改善混凝土其他性能的外加剂。包括膨胀剂、防冻剂、 着色剂等。 外加剂的适用范围 1)混凝土中掺入减水剂，若不减少拌合用水量，能显 著提高拌合物的流动性；当减少水而不减少水泥时，可提高混凝土强度；若减水的同时适当减少水泥用 量，则可节约水泥。同时，混凝土的耐久性也能得到显著改善。 2)早强剂可加速混凝土硬化和早期强度发展，缩短养 护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬 期施工或紧急抢修工程。 3)缓凝剂主要用于高温季节混凝土、大体积混凝土、 泵送与滑模方法施工以及远距离运输的商品混凝土 等，不宜用于日最低气温5℃以下施工的混凝土，也 不宜用于有早强要求的混凝土和蒸汽养护的混凝 土。缓凝剂的水泥品种适应性十分明显，不同品种水 泥的缓凝效果不相同，甚至会出现相反的效果。因此，使用前必须进行试验，检测其混凝效果。 4)引气剂是在搅拌混凝土过程中能引入大量均匀分 布、稳定而封闭的微小气泡的外加剂。引气剂可改善 混凝土拌合物的和易性，减少泌水离析，并能提高混 凝土的抗渗性和抗冻性。同时，含气量的增加，混凝 土弹性模量降低，对提高混凝土的抗裂性有利。由于 大量微气泡的存在，混凝土的抗压强度会有所降低。 引气剂适用于抗冻、防渗、抗硫酸盐、泌水严重的混 凝土等。 5)膨胀剂能使混凝土在硬化过程中产生微量体积膨 胀。膨胀剂主要有硫铝酸钙类、氧化钙类、金属类等。 膨胀剂适用于补偿收缩混凝土、填充用膨胀混凝土、灌浆用膨胀砂浆、自应力混凝土等。含硫铝酸钙类、硫铝酸钙──氧化钙类膨胀剂的混凝土（砂浆）不得用于长期环境温度为80℃以上的工程；含氧化钙类 膨胀剂配制的混凝土（砂浆）不得用于海水或有侵蚀 性水的工程。 6)防冻剂在规定的温度下，能显著降低混凝土的冰点， 使混凝土液相不冻结或仅部分冻结，从而保证水泥的水化作用，并在一定时间内获得预期强度。含亚硝酸 盐、碳酸盐的防冻剂严禁用于预应力混凝土结构；含 有六价铬盐、亚硝酸盐等有害成分的防冻剂，严禁用 于饮水工程及与食品相接触的工程，严禁食用；含有硝铵、尿素等产生刺激性气味的防冻剂，严禁用于办 公、居住等建筑工程。 7)泵送剂是用于改善混凝土泵送性能的外加剂。它由 减水剂、调凝剂、引气剂、润滑剂等多种组分复合而成。泵送剂适用于工业与民用建筑及其他构筑物的泵送施工的混凝土；特别适用于大体积混凝土、高层建 筑和超高层建筑；适用于滑模施工等；也适用于水下 灌注桩混凝土。

自密实混凝土工艺性试验验收办法

鲁南高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层自密实 混凝土工艺性试验验收办法 1 总则 1.1 为保证鲁南高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层自密实混凝土施工质量，统一自密实混凝土工艺性试验验收程序和评价标准，特制定本办法。 1.2 本办法适用于鲁南高铁CRTSⅢ型板式无砟轨道充填层自密实混凝土施工前的工艺性试验验收。 1.3 本办法编制依据为《中国铁路总公司关于印发高速铁路CRTS Ⅲ型板式无砟轨道后张法预应力混凝土轨道板、自密实混凝土、隔离层用土工布、弹性缓冲垫层暂行技术条件》（铁总科技〔2013〕125 号）、《中国铁路总公司关于印发高速铁路 CRTSⅢ型板式无砟轨道先张法预应力混凝土轨道板、高速铁路无砟轨道嵌缝材料暂行技术条件的通知》（铁总科技〔2013〕162 号）、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）、《铁路混凝土》（TB/T3275-2011）、鲁南高铁 CRTSⅢ型板式无砟轨道设计文件和公司相关质量管理要求。 2 验收程序 2.1 各施工单位依据公司相关管理办法在咨询单位的指导下开展CRTSⅢ型板式无砟轨道自密实混凝土工艺性试验，试验方案应经监理和咨询单位审核、批复。在工艺性试验经监理单位

初验合格后，由施工单位向公司或指挥部提出验收申请。 2.2公司或指挥部在收到验收申请后3个工作日内组织成立验收小组开展验收工作。验收小组由公司、指挥部、咨询单位及非验收施工单位有关人员组成，原则上不少于5人。 2.3验收采用现场检验和内业检查相结合的方式进行，其中现场揭板检查应涵盖全部工艺性试验预设工况，现场灌板检查选择最不利工艺性试验预设工况不少于1块板。揭板结果应符合本办法的要求，否则应重新进行工艺性试验，并申请二次验收。 2.4验收前施工单位应提前做好现场灌、揭板准备工作，并准备检测、测量所需工器具。 2.5工艺性试验验收合格后，相关资料应纳入无砟轨道工程开工报告。 3 验收资料。 3.1验收申请资料一式五份，施工单位、监理单位各保留两份，指挥部保留一份。 3.2申请材料包括以下内容： （1）申请报告（见附件）。 （2）工艺性试验报验表（见附件）。 （3）工艺性试验总结，其内容包括： ①工艺性试验概况。 ②工艺性试验组织管理机构（包括管理形式、人员、职责等）、管理制度和人员培训情况。 ③自密实混凝土拌和站的建设或改建情况。

自密实混凝土暂行技术标准

. CRTS Ⅲ型板式无砟轨道自密实混凝土 自密实混凝土的施工 7.1 一般规定 7.1.1 应根据设计要求、灌注施工工艺和施工环境等因素，会同设计、监理各 方，共同制定自密实混凝土施工技术方案、施工过程的质量控制与保证措施。 7.1.2 自密实混凝土的施工包括自密实混凝土的搅拌、运输、灌注、养护和拆模等。根据交通运输条件，采取不同的自密实混凝土灌注方案。 7.1.3 正式施工前，应进行自密实混凝土的试灌注，并进行自密实混凝土的现场揭板质量检验，验证并完善混凝土的灌注施工工艺。 7.1.4施工和监理单位应确定并培训专门从事自密实混凝土关键工序施工的操作人员和试验检验人员。 7.1.5 应建立完善的质量保证体系和健全的施工质量检验制度，加强对施工过程每道工序的检验，发现与规定不符的问题应及时纠正，并按规定作好记录。 7.1.6 应明确施工质量检验方法。质量检验方法和手段应符合本技术要求的规定以及国家和铁道部的相关标准要求，检验结果应真实可靠。 7.1.7 应根据设计要求、工程性质以及施工管理要求，在施工现场建立具有相应资质的实验室。 7.1.8 自密实混凝土达到75%的设计强度后方可承载。 . . 7.2 原材料储存与管理 7.2.1 混凝土原材料进厂（场）后，应对原材料的品种、规格、数量以及质量 证明书等进行验收核查，并按有关标准的规定取样和复验。经检验合格的原材料方可进厂（场）。

7.2.2 混凝土原材料进厂（场）后，应及时建立“原材料管理台帐”，台帐内容 包括进货日期、材料名称、品种、规格、数量、生产单位、供货单位、“质量证明书”编号、“复试检验报告”编号及检验结果等。“原材料管理台帐”应填写正确、真实、项目齐全，并经监理工程师签认。 7.2.3混凝土用水泥、矿物掺合料等应采用散料仓分别存储。袋装粉状材料在运输和存放期间应用专用库房存放，不得露天堆放，且应特别注意防潮。 7.2.4不同混凝土原材料应有固定的堆放地点和明确的标识，标明材料名称、 品种、生产厂家、生产日期和进厂（场）日期。原材料堆放时应有堆放分界标识，以免误用。骨料堆场应事先进行硬化处理，并设置必要的排水设施。 7.3 混凝土拌合 7.3.1 自密实混凝土应采用拌合站集中拌制，拌合站应配有自动计量系统和强制式搅拌机，混凝土原材料称量最大允许偏差应符合铁建设 [2005]160号文规定（按重量计）：胶凝材料（水泥、矿物掺和料等）±1%；外加剂±1%；骨料±2%；拌合用水±1％。 . . 7.3.2 搅拌混凝土前，应严格测定粗细骨料的含水率，准确测定粗细骨料含水率变化，及时调整施工配合比。一般情况下，含水率每班抽测2 次。 7.3.3搅拌时，宜先向搅拌机投入粗骨料、细骨料、水泥和矿物掺和料和其他材料，搅拌1分钟，再加入所需用水量和外加剂，并继续搅拌2分钟。 7.3.4冬期施工时，直接与水泥接触的水的加热温度不宜高于80℃，自密实混凝土搅拌时间宜较常温施工延长50%左右。 7.3.5 夏（热）期施工时，水泥进入搅拌机时的温度不宜大于50 ℃。 7.3.6 正式生产前必须对自密实混凝土拌合物进行开盘鉴定，检测其工作性能。 7.4 模板安装

自密实混凝土标准与试验方法

自密实混凝土标准

Ⅰ. 坍落流动度测试方法 1.应用范围 本标准适用于最大粗集料尺寸不超过40mm的自密实混凝土的坍落流动度试验方法。 2.仪器 2.1 坍落度筒，采用《水运工程混凝土试验规程》（JTJ270—98）规定的坍落度筒尺寸。 2.2 钢板，底板采用坚硬不吸水材料，最小边长为800mm的正方型，底板中央有圆形标记，更外围标记有直径为500mm的同心圆。 2.3 刮刀、铲、直尺、秒表 3.步骤 3.1 用湿布擦拭坍落度筒的内外表面和平板表面。将坍落度筒放在水平放置的平板上。 3.2 按照方法A或者方法B向坍落度筒内填充试样。方法A对应于实际建筑物不需要振捣的情况，方法B则对应于需要振捣的情况。在方法A中，混凝土不需插捣或者震动，连续填充。在方法B中，混凝土分三层填充，每层深度相同。用捣棒先使每层水平，然后均匀插捣5次。 注意：（1）水平状态要保持在同一等级上。 （2）准备的试样盛于容器中，向坍落度筒内倒入混凝土并使混凝土均匀分布。 3.3 应在2分钟内将混凝土填充到坍落度筒内。 3.4 抹平混凝土上表面，使其与坍落度筒的上边缘水平，然后立刻垂直向上提起坍落度筒，提升速度稳定并不能有间断［6］。当混凝土的流动停止以后，测量最大直径以及与其成直角方向的直径，取两个直径的平均值作为坍流度。测量只进行一次。

注意：（3）提升坍落度筒至300mm高度的时间应为2到3秒。 3.5 对于500mm流动时间，要测量从提起坍落度筒直到最大直径达到500mm所用的时间，使用秒表测量至0.1秒。 3.6 若要测量流动结束时间，就要用秒表测量从提起坍落度筒开始，直到流动停止所用的时间。 备注：当需要测量坍落度时，应测量混凝土中心的垂直下落高度，将其作为坍落度。测量的坍落度精确至5mm。 4.结果 对坍流度值（mm），成直角方向的两个直径值的测量应精确至1mm。平均值精确至5mm。 备注：如果混凝土扩展流动的形状明显偏离圆形，其坍流度直径的差异达到50mm或者更大时，就需要从同一批次的混凝土中另外取样来重新进行测试。 5 试验报告 试验报告应包括下列必需的项目： （1）时间 （2）天气 （3）气温 （4）批次编号 （5）最大粗集料粒径 （6）混凝土温度 （7）坍落流动度 （8）500mm流动时间 （9）停止流动时间 （10）坍落度 （11）是否观察到离析 6 结果说明 坍流度（SF）值越高，混凝土在自重作用下填充模板的能力越好。对于SCC，要求最低值为650mm。对于特定数值的合理公差方面还没有达成共识，一般可取±50mm。 T50时间是流动度的次要表征。时间短表示流动性好。应用于土木工程方面，建议T50时间可为3～7秒；房屋建筑方面应用时，可为2～5秒。 如果混凝土分离严重，则大多数粗集料停留在混凝土的中央位置，而灰浆或水泥砂浆分布于周边。在混凝土分离较小的情况下，混凝土的边缘将会出现不包裹粗集料的灰浆。如果上述现象没有发生，也不能确定混凝土不会出现分离，因为还有一个时间的影响因素，可能混凝土在经过一个较长的时间后会出现离析现象。

自密实混凝土大赛设计书

第五届高强度混凝土设计大赛 队名： 队员：

一、设计依据： 1．GJ55-2011《普通混凝土配合比设计规程》 2．JGJ55-2011《自密实混凝土应用技术规程》 3．50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》 4．BJT46-90《粉煤灰混凝土应用技术规程》 5．JGJ28-86《粉煤灰在混凝土和砂浆中应用技术规程》 7．GJ52-79《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》 8．GJ53-79《普通混凝土碎石或卵石质量标准及检验方法》 9. GB50204-2011《混凝土结构工程施工质量验收规范》 10.赵铁军教授的《双掺高性能混凝土配合比实验研究》 二、设计要求 1.自密实混凝土配合比设计原则 (1)自密实混凝土配合比设计应采取绝对体积法。 (2) 自密实混凝土要求拌合物在保持大流动性的同时增加粘聚性。国内外一般均采取增加胶结材与惰性粉体量的方法，也可以采取掺用一部分增粘剂的方法。关于自密实混凝土粉体量欧洲规范则规定为160L-240L浆体用量320L-400L。 (3)在增加胶结材浆体粘性的同时，还要保持大流动性，就需要选择优质高效减水剂。宜选用减水率大于30％的聚羧酸系高效减水剂。 (4 )要选用粒型与级配较优的粗细骨料，并限定粗骨料的最大粒径。关于粗骨料最大粒径，规范规定粗骨料最大粒径为20 mm或25mm。

在增加粉体量的同时，粗骨料用量也相应减少。规范规定粗骨料用量为280 L-350 L。 2.自密实混凝土用料选择 (1)水泥 水泥的主要问题是与外加剂的相容性、标准稠度用水量和强度问题，水泥与外加剂是否相适应，决定着能否配制出某个强度等级的自密实混凝土，因此应选用较稳定的水泥。规范建议使用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥，也可使用矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥。 （2）粗骨料 宜选用4.75~20mm连续级配的碎（卵）石或 4.75～10mm和10～20mm两个单粒级配碎（卵）石。石子的孔隙率应低于40%。最大粒径可选择25mm，应严格控制针片状含量<8%。 （3）细骨料 宜选用2区中砂或中粗砂。细砂的使用易导致外加剂用量的增加，成本提高，所配制的自密实混凝土粘性较大，粘性较低时易发生泌浆、抓底等问题；粗砂的使用易导致粉体用量较高，成本增加 (4) 矿物掺合料 粉煤灰是自密实混凝土最常用的活性掺合料，具有“活性效应”、“界面效应”、“微填充效应”和“减水效应”。在自密实混凝土中，要求充分发挥这些效应，一是要求活性掺合料的颗粒与水泥颗粒在微观上应形成级配体系；二是球形玻璃体含量要求高，因为球

自密实高性能混凝土技术性能研究

·39· 随着建筑技术的不断改进，原有的“肥梁胖柱”现象已逐渐消失，取而代之的是结构灵巧、造型奇特的新型结构。由于新型结构混凝土强度等级的不断提高，内部配筋状况也发生了变化，较密集的配筋布置已成为现实。在这种情况下，如果再用普通混凝土已不能满足施工要求，而自密实高性能混凝土却能解决这些难题。它可以通过自流动而充实薄壁混凝土结构和钢筋密集的结构部位，可以不经振捣即可密实，这样既解决了混凝土的振捣困难，又消除了施工噪音，因此，这类混凝土极具现实意义，具有广阔的发展前景。 1 试验目标 对于自密实高性能混凝土，拌合物的工作性能是研究的重点。分别从流动性、抗离析性、间隙通过性、填充性四个方面考虑。要解决好流动性与抗离析性、间隙通过性与填充性之间的矛盾，混凝土高工作性与硬化后力学和耐久性的矛盾。 具体目标： （1）研制一种高工作性能的易于泵送施工、不用振捣而自行密实的混凝土。 （2）混凝土的高工作性能能保持较长时间，以满足远距离运输后的施工需要。 （3）混凝土硬化后具有理想的力学性能和耐久性。 （4）采用较常规的原材料和生产工艺，并经济合理，便于推广应用。 2 材料选择 （1）水泥：鹿泉长城矿渣32.5，3d 强度19.1MPa，28d 强 度36.4MPa ； （2）集料：正定中砂，细度模数2.6，含泥量1.2%； 鹿泉碎石5~10mm，10~20mm，含泥量<0.5%，针片状含量<7.6%； （3）掺合料：西柏坡电厂粉煤灰，其技术指标见表1。 表1 粉煤灰技术指标 种类级别活性指数(%)胶砂流动度比 7d 28d 粉煤灰 Ⅰ级 89.0 109.0 110 自密实高性能混凝土技术性能研究 刘福战 （河北大地建设科技有限公司） [摘要]本文采用正交试验的设计方法从水胶比、砂率、掺合料掺量、碎石比例等几个方面进行了研究，得出了自密实高性能混凝土配合比设计的参数。进而通过优化配合比，又得出了混凝土的工作参数。同时从抗渗性、抗冻性、碳化、收缩等四个方面对自密实高性能混凝土的耐久性进行了研究。[关键词]自密实混凝土；高性能；配合比；耐久性；抗渗性；抗冻性；碳化 （4）外加剂：采用大新外加剂厂生产的RCMG-5高效泵送剂，建议掺量2.0%~3.5%。为了确定合理掺量，通过改变掺量进行试配，试验结果见表2。 表2 外加剂技术指标 外加剂掺量(%)坍落度(mm)扩展度(mm)7d 强度 (MPa)28d 强度(MPa)56d 强度(MPa)初始90min 2.525559056033.643.247.23.027*********.844.548.03.5 270 650 590 30.9 41.3 46.8 从试验结果看出：改变外加剂掺量对混凝土抗压强度没有显著影响，但能有效改变混凝土拌合物的保塑性能，当掺量在3.0%时，混凝土坍落度、扩展度在90min 内基本保持不变，故外加剂掺量为3.0%效果最佳。 3 混凝土配合比设计 3.1 正交试验 选用L9（34）正交表。其因素与水平的安排见表3；L9（34）正交表见表4；试验结果见表5；L9 （34） 正交设计计算表见表6。 表3 正交设计 因素水平 123A ：水灰比0.370.400.43B ：砂率%424548C ：矿渣粉掺量%253035D ：碎石比例 3:7 4:6 5:5 通过L9（34）正交计算表可知各因素对混凝土拌合物性 能及力学性能的影响顺序为： （1）坍落度为A ＞B ＞C ＞D （主次），最优配合比A1B2C2D1（或A2B2C2D3）。 （2）扩展度为A ＞C ＞D ＞B （主次），最优配合比A1C2D3B3。

自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优缺点-朋-批注

自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优缺点 摘要：首先论述了自密实混凝土的配制原理，然后讲述了自密实混凝土的配合比设计原则与其特征，最后论述了自密实混凝土硬化后的性能优缺点。 关键词：自密实混凝土；配合比；硬化。 0 引言 20世纪80年代初，混凝土结构的耐久性问题在日本引起了广泛的关注。为了减少混凝土施工质量下降的问题，而衍生了自密实混凝土，这一概念首先是Okamura在1986年提出的。自密实混凝土(Self—Compacting Concrete，简称SCC)是高性能混凝(Higll Performance Concrete，简称HPC)的一种，是指具有不离析、不泌水，能够不经振捣或少振捣而自动流平，并能够通过钢筋间隙充满模板的混凝土，即无需振捣，仅依靠自重作用就能仿混凝土密实填充模板的各个角落【1】。其与相同强度等级的普通混凝土相比，具有较大的浆骨比、砂率较大、细掺料总量大的特点，有很高的施工性能[1]。但至今为止，国内在自密实混凝土的配制技术上，仍未形成一种统一的配合比方法，因为对其配合比特征是很有意义的。混凝土硬化后，在力学性能和耐久性方面与普通混凝土相比具有很大优势。 1 国内外应用研究现状 自密实混凝土自80年代后半期由日本东京大学的岗村甫提出来

而问世以来，它的应用越来越广泛，其研究也越来越受到重视。此后，北京建工集团二公司开始研制并试用。中南大学等单位于2005年5月26～28日在湖南长沙主办了我国第一次自密实混凝土技术方面 的国际研讨会(1st International Symposium Design,Performance and Use of Self-Consolidating Concrete,SCC,2005—China)。特别是近几年，国内免振捣自密实混凝土的研究有了很大起色，到目前为止，已经将自密实混凝土应用于各类工业与民用建筑、道路、桥梁、隧道及水下工程【3】。但是由于各地原材料和施工条件的差别，具体实施时不能照搬国内外同行的技术经验。为保证自密实混凝土具有良好的工作性，且完全符合自密实混凝土的工作性要求，可通过采用优化配合比的方式来改善其工作性能，以达到自密实性。所以，对自密实混凝土的配合比特征与硬化后的性能优研究是很有必要的。 2 自密实混凝土的制备原理 与普通混凝土相比，自密实混凝土的关键是在新拌阶段能够依靠自重作用充模、密实， 而不需额外的人工振捣， 也就是所谓的“自密实性 (self- compactability）”，它 包括流动性或填充性、间

自密实混凝土试验大纲

自密实砼试验大纲 1、试验目的 本试验是根据现场施工的实际情况，并结合压力管道斜井回填砼施工需要，对自密实砼的原材料、自密实砼性能及配合比进行试验。通过对自密实砼试验，验证其配合比的适用性、合理性。并总结施工工艺和方法，为下一步压力管道自密实砼施工提供依据和参考。 试验规程 《自密实砼应用技术规程》CECS203：2006； 《自密实砼设计与施工指南》CCES02-2004； 《水工砼试验规程》DL/T 5150—2001； 《水工砼砂石骨料试验规程》DL/T 5150—2001； 试验原材料 （1）水泥—通用三象。 （2）砂石料—2#砂石骨料系统生产的砂石料。 （3）火山灰—云南龙陵县江腾火山灰，掺量为15～30%。 （4）外加剂—FDN-FTC云南绿色高新生产的减水剂，掺量为～%。SF-云南绿色高新生产的引气剂，掺量为%。JM-PCA江苏博特生产的减水剂，掺量为～%。2、试验地点 选择2#拌和系统前的场内公路下挡墙墙身作为此次自密实砼试验的地点。 3、试验方案 试验砼的拌制、运输及入仓 自密实砼拌制由2#拌和系统拌制，8m3的砼运输车运输至施工现场，在现场搭设简易的脚手架，溜槽、溜筒入仓，入仓高度控制在100cm以内。 自密实砼浇筑方案 试验段挡墙长为10m，高为2m，挡墙底部为已砌筑完成的浆砌石基础。试验段挡墙底宽为150cm，顶宽为60cm，工程量为21m3。实验分4组分别进行试验，①、②两组为一级配自密实砼；③、④两组为二级配自密实砼。①②两组采用不

同的外加剂，③④两组也采用不同的外加剂分别进行试验。挡墙预留键槽，其尺寸见图。键槽下挂ф14mm＠5cm×5cm双层钢筋网，层间距5cm。2#拌和系统前的场内公路下挡墙墙身砼浇筑分块立面示意图及砼浇筑示意图如下：（单位m） 砼试验结果 （1）不同级配、不同外加剂的自密实砼填充性能见试验报告。 （2）砼养护7天后，拆模检查自密实砼的外观质量。 （3）现场取样养护7天、14天、28天抗压强度，视需要对砼挡墙进行钻芯取样

浅议高性能自密实混凝土在工程中的应用

浅议高性能自密实混凝土在工程中的应用 发表时间：2019-05-30T10:27:32.997Z 来源：《防护工程》2019年第4期作者：陈川 [导读] 并提出了相关的应用建议，有利于推动我国建筑行业的绿色发展步伐。 广西建工集团第五建筑工程有限责任公司广西柳州 545001 摘要：近年来，经济社会的发展使得建筑行业的发展步伐加快，尤其是建筑施工新技术与新材料的使用，大大提高了工程的质量，促进了建筑行业的可持续发展。在建筑材料的使用上，高性能自密实混凝土在建筑工程中得到了普遍的应用，与传统混凝土相比，其具有较高的性能，主要表现在混凝土的强度、降低噪音等方面，这种材料的使用大大提高了工程的稳定性和安全性。本文从自密实混凝土的概况出发，分析了其对原材料的质量要求、配合比设计等内容，并提出了相关的应用建议，有利于推动我国建筑行业的绿色发展步伐。 关键词：高性能；自密实混凝土；工程；应用 经济社会的发展推动了各行各业技术的革新，对建筑工程而言，其发展主要体现在新技术与新材料的使用上。随着近年来可持续发展理念的深入推进，建筑行业也在逐步推动可持续发展、绿色发展，新技术与新材料的使用要以提高工程建设质量、减少材料浪费为前提，尽量将施工对人类生活造成的影响降到最低。而高性能自密实混凝土具有较高的性能指标，且噪音污染较小，能够产生良好的施工效果，因此，在施工中得到了广泛且普遍的应用，未来还具有推广使用可能性，促进建筑行业的稳步健康发展。 1自密实混凝土的概况 1.1自密实混凝土的定义 自密实混凝土是指能够在自身重力作用下的高流动性与高密实性，保证模板空间的完整填充，该种混凝土的流动性、均匀性与稳定性等性能都较好，浇筑过程中无需借助外力振捣，能够实现良好的施工效果。 1.2自密实混凝土的发展 自密实混凝土具有多年的研究历史，最初的研究开始于上世纪八十年代，在该研究下，逐步开始应用于工程实践中。但是受到研究领域、技术发展的局限性，使得其对于外加剂、掺合料等性能的研究不足，使得这种自密实混凝土的应用存在一定的约束，在当时并没有得到推广与应用。但是在那之后，随着相关研究人员研究的深入，高性能自密实混凝土进一步进行深入研究，并且取得了丰硕的研究成果，在此背景下，逐步发展形成了一种高性能自密实混凝土，这种材料的使用无需振捣，可以实现良好的施工效果。 自密实混凝土技术具有多年的发展历史，在我国，该技术的应用也长达二十年，但是其发展也依旧处于不成熟的阶段，虽然随着建筑工程的发展，自密实混凝土得到了广泛的应用，但是还需要有进一步研究与推广的现实意义。国内很多学者、专家等不断在进行自密实混凝土研究领域的扩展，以求扩大其应用空间。自密实混凝土的技术性要求较高，需要在施工中注意原材料的质量、配合比设计等。 2自密实混凝土对原材料的质量要求 自密实混凝土对原材料的要求主要包括了对水泥、粗细骨料、外加剂、活性矿物掺合料的质量要求。 2.1对水泥的要求 水泥是自密实混凝土中必不可少的重要原料，但是水泥的选用应该结合国家的相关标准来进行，一般在自密实混凝土中，多使用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥等，水泥原材料的选用需要考虑标准稠度用水量、超塑化剂的相容性等因素，由于自密实混凝土有相关的强度要求，因此需要考察水泥与外加剂的适应性指标，一旦其适应性不达标，将会严重影响自密实混凝土的性能。一般情况下，低含量C3A、标准稠度用水量较低的水泥更符合工程的标准性要求。 2.2粗骨料与细骨料的要求 对骨料而言，一般需要考察其颗粒形状、弹性模量、最大粒径等性能指标，这些性能决定着混凝土的强度、稳定性与耐久性。根据以往的施工实践，将混凝土最大粒径控制在20mm以内，混凝土的性能最好。因此，骨料最好选用圆形或者不含、少含针、片状颗粒的骨料来作为混凝土的原材料。由于在混凝土的总体积中，骨料占比极大，达到了60%～80%的范围内，使得对于骨料的选择、质量的控制极其重要，普通混凝土中骨料对混凝土性能的影响远远低于自密实混凝土。 2.3对外加剂的要求 自密实混凝土中外加剂的使用主要是为了提高自密实混凝土的分离稳定性、填充性、大流动性、间隙通过性等性能。因此，为了保证自密实混凝土的性能指标，需要对外加剂进行严格的质量控制，主要是要保证外加剂的高减水率、与水泥的高适应性、低拌合物坍落度的损失。因此，在自密实混凝土施工中，应该对外加剂的比例等进行合理的控制，保证其性能符合工程的规范性要求。 2.4对活性矿物掺合料的要求 自密实混凝土中还需要添加相关的活性矿物掺合料，这些掺合料的添加是保证微集料效应、火山灰效应、形态效应的关键因素，这些效应是保证自密实混凝土性能充分实现的重要因素，因此，活性矿物掺合料必须满足工程的标准。首先，活性矿物掺合料的级配体系应该与工程实际相适应，其次，活性矿物掺合料中还需要含有较多的环形颗粒。由于这些环形颗粒掺合料存在减水效应，会大大降低活性矿物掺合料的需水量，保证自密实混凝土性能的实现。另外，由于活性矿物掺合料中含有大量的碳，会对外加剂具有吸附作用，大大降低外加剂的塑性功效，提高水胶比。 3密实混凝土生产施工要求 3.1称量要求 高性能自密实混凝土在施工中应该严格按照工程的规范性要求来进行称量配比，应该在施工中将不同的原材料按照特定的比例来进行混合，保证将各种原材料称量控制在合理的误差范围内。 3.2搅拌要求 高性能自密实混凝土在施工过程中，要保证搅拌的效果，一般情况下，人工搅拌不能保证搅拌的效果，往往需要借助于专业的设备来进行，对高性能自密实混凝土而言，多使用双卧轴强制式搅拌机，这种搅拌机设备能够克服高性能自密实混凝土塑性粘度大和水胶比低的

高性能混凝土的研究与发展现状

高性能混凝土的研究与发展现状 学生姓名： 指导教师： 专业年级： 完稿时间： XX大学

高性能混凝土的研究与发展现状 摘要 随着科学技术的进步,现代建筑不断向高层、大跨、地下、海洋方向发展。高强混凝土由于具有耐久性好、强度高、变形小等优点,能适应现代工程结构向大 跨、重载、高耸发展和承受恶劣环境条件的需要,同时还能减小构件截面、增大使用 面积、降低工程造价,因此得到了越来越广泛的应用,并取得了明显的技术经济效益。 关键词：高性能混凝土性能发展应用前景 装 订 线

目录 一高性能混凝土的发展方向 (1) 1.1轻混凝土 (1) 1.2绿色高性能混凝土 (1) 1.3超高性能混凝土 (1) 1.4智能混凝土 (1) 二高性能混凝土的性能 (1) 2.1耐久性 (1) 2.2工作性 (1) 2.3力学性能 (1) 2.4体积稳定性 (1) 2.5经济性 (2) 三高性能混凝土质量与施工控制 (2) 3.1高性能混凝土原材料及其选用 (2) 3.2配合比设计控制要点 (3) 四高强高性能混凝土的应用与施工控制 (3) 4.1高强高性能混凝土的应用 (3) 4.2高性能混凝土的施工控制 (4) 五高性能混凝土的特点 (4)

5.1高耐久性能 (4) 5.2高工作性能 (5) 5.3高稳定性能 (5) 六高性能混凝土的发展前景 (5) 参考文献 (6)

一高性能混凝土的发展方向 1.1轻混凝土是指表观密度小于1950kg/m3的混凝土。可分为轻集料混凝土、多孔混凝土和无砂大孔混凝土三类。 1.2绿色高性能混凝土水泥混凝土是当代最大宗的人造材料，对资源、能源的消耗和对环境的破坏十分巨大，与可持续发展的要求背道而驰。绿色高性能混凝土研究和应用较多的是粉煤灰混凝土，粉煤灰混凝土与基准混凝土相比，大大提高了新拌混凝土的工作性能，明显降低混凝土硬化阶段的水化热，提高混凝土强度特别是后期强度而且，节约水泥，减少环境污染，成为绿色高性能混凝土的代表性材料。 1.3超高性能混凝土如活性粉末混凝土,其特点是高强度，抗压强度高达300MPa，且具有高密实性，已在军事、核电站等特殊工程中成功应用。 1.4智能混凝土是在混凝土原有的组分基础上复合智能型组分，使混凝土材料具有自感知、自适应、自修复特性的多功能材料，对环境变化具有感知和控制的功能。随着损伤自诊断混凝土、温度自调节混凝土、仿生自愈合混凝土等一系列机敏混凝土的出现，为智能混凝土的研究、发展和智能混凝土结构的研究应用奠定了基础。 二高性能混凝土的性能 2.1耐久性。高效减水剂和矿物质超细粉的配合使用，能够有效的减少用水量，减少混凝土内部的空隙，能够使混凝土结构安全可靠地工作50～100年以上，是高性能混凝土应用的主要目的。 2.2工作性。坍落度是评价混凝土工作性的主要指标，HPC的坍落度控制功能好，在振捣的过程中，高性能混凝土粘性大，粗骨料的下沉速度慢，在相同振动时间内，下沉距离短，稳定性和均匀性好。同时，由于高性能混凝土的水灰比低，自由水少，且掺入超细粉，基本上无泌水，其水泥浆的粘性大，很少产生离析的现象。 2.3力学性能。由于混凝土是一种非均质材料,强度受诸多因素的影响，水灰比是影响混凝土强度的主要因素，对于普通混凝土，随着水灰比的降低，混凝土的抗压强度增大，高性能混凝土中的高效减水剂对水泥的分散能力强、减水率高，可大幅度降低混凝土单方用水量。在高性能混凝土中掺入矿物超细粉可以填充水泥颗粒之间的空隙，改善界面结构，提高混凝土的密实度，提高强度。 2.4体积稳定性。高性能混凝土具有较高的体积稳定性，即混凝土在硬化早期应具有较低的水化热，硬化后期具有较小的收缩变形。

自密实混凝土优点及推广意义--(1)

自密实混凝土的优点及推广意义 1 前言 自密实混凝土是20世纪70年代初由前西德发明并首先应用于工程的。这种混凝土在日本得到极其迅速的发展,到20世纪90年代中期,日本已生产自密实免振捣混凝土80万m3。从20世纪80年代末开始,我国高强混凝土的应用开始普及;到90年代中期,在研制高性能混凝土及高性能外加剂的基础上,越来越多的高强混凝土脱离了单纯高强的范畴,而转向高耐久性,大流动性,超高度泵送,自密实不振捣等高性能混凝土。自密实混凝土的主要特点是无须振捣而能自密实。在实际施工中自密实混凝土消除了浇筑混凝土时的振捣噪声,提高了施工速度和质量,实现了混凝土浇筑的省力化;为改善和解决过密配筋、薄壁、复杂形体、大体积、钢管混凝土施工,高、深、快速施工,水下施工,以及具有特殊要求、振捣困难的工程施工条件带来了极大的方便。 2 自密实混凝土配合比设计 自密实混凝土配制的技术路径,既要考虑施工时(新拌状态下)的高流动性,同时又要照顾到混凝土硬化以后的耐久性,即密实性。换句话说,就是要平衡好新拌状态下混凝土的高变形能力与高抗材料离析性之间的关系,尤其在配有钢筋的狭小区域,混凝土的流动性要求和防止粗骨料被阻塞的要求更高。日本的主要做法是,先做水泥浆和砂浆试验,主要目的是检查超塑化剂、水泥、细骨料和火山灰材料的性能和密实能力,然后再做SCC试验。该方法的优点在于,可以避免在混凝土上重复同一种质量控制,这种质量控制既费时又费力。但该种方法亦有其缺点:一是在拌制SCC前,需要进行水泥浆和砂浆的质量控制试验,但许多施工单位和商品

混凝土供应厂缺乏必要的试验设备;二是这种配合比设计方法和试验程序对于实际工程而言,,显得太过复杂。 瑞典水泥和混凝土研究会、中国大陆及台湾的学者均提出了HPC的设计方法。台湾提出的方法是填密拌合物设计算法,是从最大密度原理和超砂浆理论推导出来的,但无从知道该方法和混凝土通过钢筋间隙与抗离析能力方面之间的关系。大陆的研究表明,如果混凝土中的水泥浆过少,则不仅影响混凝土通过钢筋间隙的能力,而且影响抗压强度。 配制SCC,原则是用水泥浆(胶凝材料)填充骨料骨架的间隙。计算步骤是依次计算:粗、细骨料用量;水泥用量;按强度推算水泥需要的拌合用水量;粉煤灰及矿渣灰掺量;SCC中需要的拌合用水量(水泥、粉煤灰、矿渣灰用水量之和);减少剂用量;根据骨料的含水率调整SCC 中的拌合水用量。计算出配合比后,进行试配和性能测试试验。 3 自密实混凝土性能评定 根据SCC的特点,在试配和生产中应作到:①良好的流动性,即在自重作用下能够自流平、自密实;②具有良好的材料匀质性和稳定性,在流动状态下不泌水、不起泡、无粗骨料离析现象;③硬化后体积稳定性好,不产生收缩裂缝,尽量避免内部缺陷。具体而言,评定SCC质量的要素有:较大变形能力,抗离析能力,钢筋之间的通过能力。此外,根据自密实混凝土的耐久性要求,还应评价混凝土硬化期的抗渗性,由于评定内容和手段与常规混凝土大致相同,故此处不再赘述。下面仅介绍新拌SCC的评定。 Okamura等开始配制SCC时,以为配制出这种混凝土会很容易,原因是水下不分散混凝土已在实际工程中应用。但由于水下不分散混凝土掺用大掺量增稠剂,使得离析问题得到严格控制,同时也阻止了水泥颗粒扩散到周围水中。尤其值得注意的是,抗水洗水下混凝土不能应用于空气中浇注成型的结构中,原因有两个:首先,由于这种混凝土具有比较高的粘聚性,所