自密实混凝土配合比优化试验研究

现代物业Modern Property Management
1 引言
随着国民经济水平的提高，我们对混凝土的性能要求也越来越高，高强自密实混凝土的出现为我们开辟了新的领域，拓展了新思路，使周期长、振捣复杂的施工变得更加容易便捷，在结合原材料和工程实际的基础上，我们对自密实混凝土配合比进行了设计及优化，本文以实际工程深中通道混凝土为依托，着重研究了四种不同体系胶凝材料自密实混凝土，通过试验进行对比分析，筛选出适合本工程实际的配合比方案以及备选方案[1]。

2 试验内容
2.1 配合比设计
按照自密实混凝土配合比设计要求及规范，对四种不同体系的胶凝材料混凝土进行配合比设计，原材料主要包括：硅酸盐水泥、谏壁准Ⅰ级粉煤灰、首钢盾石牌S95级矿粉、石灰石粉、硅灰、级配碎石、中粗砂、减水剂及膨胀剂等材料。

各组试验初始砂率为45%，大、小石比例为7:3，水胶比0.27-0.29，通过试验逐步调整砂率及外加剂的使用，配制出满足工作性能的混凝土[2]，具体配合比设计见表1。

2.2 工作性能研究[3]
按照配合比设计进行自密实混凝土工作性能对比试验，并进行缩尺模型浇筑测试其填充性能，通过试验现象观测到单掺MZ72减水剂的混凝土出锅气泡很多，初始坍落度、扩展度满足设计要求，但气泡经时损失严重，造成了混凝土坍落扩展度1h经时损失严重，测得混凝土容重2410kg/m3，含气量1%，初始坍落度270mm，1h后坍落度10mm。

PⅡ+LP（粗）+PZ体系工作性能最佳，浇筑效果最好，上表面气泡最少且没有明显的收缩；其次是PⅡ+FA+SL体系，PⅡ+PZ+SL体系由于漂珠和矿粉的双减水作用明显，稳定性不易控制且表面气泡较多不建议使用。

经过分析比较确定最佳胶凝材料体系为PⅡ+PZ+LP（粗），备选体系为PⅡ+FA+SL，补充体系PⅡ+PZ+SL。

2.3 骨料、外加剂的优化
分别用河砂、机制砂作为骨料进行工作性能测试；分别用MZ72、410、MZ72复合410进行工作性能测试。

试验结果表明细骨料为机制砂时，混凝土对外加剂的掺量很敏感，不易控制，且工作性能达不到指标要求。

单掺410型减水剂的混凝土气泡较多，搅拌时间较MZ72久，新拌混凝土静置一段时间会有轻微泌水现象。

掺入410:MZ72=7:3减水剂的混凝土工作性能良好，基本上没有坍落度经时损失，且静置一段时间后没有泌水现象。

2.4 级配优化
基于最紧密堆积原理，通过数值模拟程序对自密实混凝土的砂石级配进行优化，分别用计算法和作图法得到两种配比，计算法得出的砂率47%，大小石比例53:47，胶材用量550kg/m3的混凝土工作性能良好；作图法得出的砂率42%，大小石比例48:52，胶材用量550kg/m3的混凝土由于砂率较低，包裹性不好，V型漏斗堵塞，达不到设计要求。

3 结语
通过试验最终确定PⅡ+LP（粗）+PZ体系为最佳胶凝材料体系，PⅡ+FA+SL为备选体系，掺入410:MZ72=7:3减水剂的混凝土工作性能良好，但不建议使用机制砂。

下步工作中我们将进行外加剂优化及长期体积稳定性能研究，基准配合比确定后，通过添加减缩剂、SPA、MgO膨胀剂（或其它膨胀剂组合）等外加剂，研究钢壳沉管自密实混凝土长期体积稳定性能，配制出无收缩的钢壳自密实混凝土。

参考文献：
[1]朱红兵,赵耀,雷学文 等.再生混凝土研究现状及研究建议[J].公路工程，2013.
[2]吴红娟.自密实混凝土配合比设计方法研究[D].天津:天津大学，2015．
[3]罗育明,张建仁,张旭辉 等.自密实混凝土加固碳化混凝土界面剪切性能试验[J].长安大学学报：自然科学版,2019,39（2）.
自密实混凝土配合比优化试验研究
姜迪
（哈尔滨市市政工程研究院，黑龙江 哈尔滨 150000）
摘 要：本文介绍了自密实混凝土配合比试验的试验过程及工作性能，通过优化骨料、外加剂及级配等方式成功配制深中通道工程中使用的自密实混凝土，为后续的类似工程提供试验基础。

关键词：自密实混凝土；配合比
表1 混凝土配合比
胶凝材料比例水泥粉煤灰矿粉石粉漂珠硅灰水胶比用水量外加剂
PⅡ+FA+SL 6:2:23001001000.29160MZ22，0.9% 5:2:32501001500.29160410，0.9%
PⅡ+SL+LP 5:3:2250150100细0.27148.5410，0.8%，5%420 5:3:2250150100粗0.27148.5410，0.7%，5%420
PⅡ+LP+PZ6:2:2300100粗1000.27148.5410，0.7%，5%420
PⅡ+LP+SF7.5:2:0.5400100细500.28154MZ22,0.7%,5%420
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