自密实混凝土(1)

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• 若泵送浇筑自密实混凝土，为减少截留空气，应从 模板底部开始进行浇筑。泵送时采用几个软管输出
口同时操作，以便减少浇筑时间避免混凝土凝固。
普通混凝土浇筑层间的冷接缝可通过振捣消除，自
密实混凝土则不能，因此，浇筑过程要连续进行，
尽量避免中断防止冷接缝。自密实混凝土由于粉体
系数大，砂率高，缺乏更多的抵抗收缩的粗集料组
• （2）细骨料：普通混凝土用的砂均可使用，包括粉碎砂、河砂。一般优选中 粗砂，并严格控制含泥量。砂在混凝土中存在双重效应，一是减水效应，二 是需水效应。这对相互矛盾的效应需根据水泥、掺合料、外加剂等情况综合 考虑。
• （3）粗骨料：各种类型粗骨料均可使用，如：卵石、碎石等，其中卵石有利 于改善流动性，碎石有利于改善强度。粒径一般在16mm～20mm之间，最大 粒径可到40mm以上，视混凝土结构尺寸及钢筋疏密程度而定，应优选圆形 石子，控制针状、片状颗粒含量。
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自密实混凝土施工工艺
• 自密实混凝土具有特更为细致严格，其中最显著的特点 是必须掺用高效减水剂和矿物质掺合料。减水剂的掺量以 及与水泥、矿物掺合料的相容性应经试验确定。矿物掺合 料可采用各种母岩的磨细石粉、粉煤灰、磨细矿渣、硅灰 等，配制自密实混凝土通常将两种矿物掺合料复合使用。 因为自密实混凝土中含有大量超细粉掺合料，因此加 料顺序很重要；搅拌时间要适当延长；更为重要的是要严 格控制加水量。生产自密实混凝土的投料顺序分两步进行。 第一步，用水泥、适当地掺合料、砂、水与高效减水剂配 制出具有良好流动性的砂浆；第二步，在上述砂浆中加入 粗集料，充分搅拌，视拌合物流动情况适当增加高效减水 剂用量，若仍不能满足要求则需调整配合比。
③矿渣：磨细矿渣（粒径小于0.125mm）用于改善
和保持自密实混凝土的工作性，提高自密实混凝土 硬化后的强度。
④微硅粉：用于改善自密实混凝土的流变性能和抗 离析能力。
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自密实混凝土配合比设计方法
• 自密实混凝土高工作性要求新拌状态下的混凝土应具有高流动性、高抗离析 性、高间隙通过性和高填充性。自密实混凝土的这四项基本性能，需要通过 添加适当外加剂及合理的配合比来实现。
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自密实混凝土也被称为高流态混凝土，属高性能混凝土的一种。
自密实混凝土由高效减水剂、流化剂、增稠剂以及掺加粉煤灰、矿渣
等粉粒制成，具有很高的流动性，能不离析、不泌水、不经振捣仅依
靠重力而自流平，均匀充满模型、包裹钢筋。
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普通混凝土会因为振捣不足或过分振捣产生空洞、蜂窝、麻面等质量 缺陷，影响混凝土的力学性能以及耐久性。20世纪80年代后期，混凝
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我国也有多家建筑公司和构件厂结合自己的经验，提出了各具特色的 配合比计算方法。如：北京建工集团等单位提出的按混凝土、砂浆、
水泥净浆、胶凝材料四层次体系的设计方法。
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• 配制自密实混凝土，原则是用水泥浆(胶凝材料) 填充骨料骨架的间隙。目前国内通用的、简便易 行的计算步骤是：
• ①粗、细骨料用量。
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（5）矿物掺合料 ①石粉：粒径小于0.125mm，作为惰性填料，用于
保证足够的浆量，改善和保持自密实混凝土的工作 性。
②粉煤灰：优质的粉煤灰（细度约4000m2/g）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”,可有效改善自密实混凝土的流动性。
体久积性比能率。在34％~42％时，可使混凝土具有良好的工作性能、力学性能及耐
• ③砂率值的大小影响间隙通过性。砂率值在50％左右为最佳。
•
④在水泥用量相同的条件下，增大掺合料掺量可提高浆固比，能调节改善混 凝土拌合物的流变性，并可降低水胶比，提高强度和其它性能。
• ⑤在浆固比相同的条件下，粉煤灰掺量超过30％时会降低强度，掺量45％以 上时影响较为显著，但增加粉煤灰掺入量能减小混凝土收缩值。
• 水胶比为0.27~0.41；胶结材料浆体体积占34％~42％；砂率值为 50％左右；DFS-2高效减水剂掺量一般为0.5％~0.8％；粉煤灰、磨 细矿渣等掺合料按其品质和作用效应的不同，有各自的掺量范围，如 粉煤灰的掺量一般为20％~45％，磨细矿渣一般为40％～75％。
•
总结国内外的相关资料，自密实混凝土的工作性能指标应达到：坍落 度为240~270mm，扩展度大于600mm。为达到自密实混凝土这些特
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自密实混凝土的耐久性
• 1）抗渗性和抗冻性 自密实混凝土的水胶比小，自填充性好，结构很致密，因 此其抗渗性和抗冻性等级高，耐久性好。 2）干燥收缩性 自密实混凝土由于粗骨料用量较一般混凝土少，粉体材料 用量大，用水量也大，干燥收缩会比普通强度等级混凝土 的收缩要大，但差距不大。 3）抗碳化性 在自密实混凝土中，由于掺入了大量的外掺料，将降低混 凝土结构的碱度，从这方面讲，它的抗碳化性能将降低。 但由于其水胶比低，结构致密，就大大增强了其抗碳化性 能。因此其混凝土结构总体来讲，它的抗碳化性良好。
土的耐久性在日本受到高度重视，但因缺乏混凝土施工的熟练工人，
混凝土浇筑质量难以保证。因此，日本学者首先提出“自密实混凝土”
的概念。他们进行了大量的研究、试验，在许多工程实例中取得了成
功。之后，美国及欧洲等国家也开始了该项技术的研究。我国自90年
代初期开始对自密实混凝土进行研究，现已广泛应用，在多项工程实
•
⑥混凝土拌合物的流变性能与拌合物中砂浆的流变性能直接相关，同时也受 粗细骨料的质量、比率和胶结材料浆体所占比例的影响。如果拌合物中砂浆
的屈服剪应力过小，则混凝土容易产生离析，此时需对外加剂掺量和水胶比
等加以调整，以获得良好的流动性与抗分离性。
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• 针对自密实混凝土对材料和配比的敏感，在大量正交试验的基础上， 分析外加剂、矿物掺合料、骨料质量和数量等波动因素对自密实混凝 土工作性能的影响。根据优化理论，优选的自密实混凝土配合比有以 下特征：
分，施工浇注后很容易产生塑性收缩。若得不到及
时有效的养护，混凝土固化后还极易产生干燥收缩
以致开裂。因此，自密实混凝土浇筑完毕后，应及
时加以覆盖防止水分散失，并在终凝后立即洒水养 护，洒水养护时间不得少于7d，以防止混凝土出现 干缩裂缝。
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自密实混凝土的特点
• 自密实混凝土与常规浇注、振捣的混凝土最大的 区别在于，它的匀质性、填密性完全靠在自身的 重量作用下，能够自流平填密。与常规振捣成型 的混凝土相比，自密实混凝土主要有以下几个优 点： (1)使用自密实混凝土，可以缩短施工工期； (2)可以保证结构中混凝土的密实性。尤其在浇 注振捣困难的狭窄部位时。这种要求更为突出。 (3)可以消除因振捣而带来的噪音，尤其对于混 凝土生产者来说更为重要。这在提倡环保，保证 居民生活质量的今天，自密实混凝土具有很大的 吸引力。 此外，使用SCC还可节约大量劳动力，由此而带 来的经济效益十分可观。
践中取得到成功，研究成果总体上已达到国际先进水平。
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自密实混凝土的优越性
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通过大量的理论研究和工程实践表明，自密实混凝土与普通混凝土相 比有着诸多优势，具体表现为：
• .自密实混凝土不需振捣，避免了漏振、过振等施工中的人为因素以及 配筋密集、结构形成复杂等不利条件对其影响，保证了钢筋、埋件及 预留孔道位置不因振捣而移位，保证结构质量，从而提高混凝土质量， 增加结构综合寿命，降低工程的综合成本。有着客观的综合经济效益。
•
材料选择、配合比设计等是自密实混凝土的关键环节，对 其的大量研究为自密实混凝土的普及和推广奠定了坚实的
基础。
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自密实混凝土原材料选择
• （1）水泥：各种水泥都可以用,选择取决于对混凝土强度、耐久性等的要求。 一般优选稳定性好，低需水性，并与高效减水剂相容的水泥。水泥用量为 350kg～450kg/m3。
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自密实混凝土（SVB）性能
• 自密实混凝土（SVB）硬化后的性能在主要方面和通常标准混凝土硬化后的 性能相当。自密实混凝土能可以象通常标准混凝土以及高强混凝土一样进行 设计。 ①抗压强度。 相同的水泥含量和水灰比情况下，由于自密实混凝土（SVB）致密的结 构组成，因此它的强度比振动密实的混凝土强度高。 ②抗拉强度。 相同的抗压强度情况下，自密实混凝土（SVB）抗拉强度预计比振动密 实的混凝土抗拉强度略高。 ③混凝土与钢筋的粘结。 好的由粘于结具。有粘较结高情的况粘基结本性上和取流决动于性是，否自关密系实到混上凝面土的（或下SV面B的）钢与筋钢状筋况具。有较 ④弹性模量。 自密实混凝土（SVB）弹性模量比常规混凝土弹性模量约小15%。这是 因为提高了粉体颗粒含量，并且与粉体颗粒粘结的粗骨料含量减低。 ⑤收缩。 收缩性能主受要水泥浆含量的影响。自密实混凝土（SVB）中水泥浆含 量与普通混凝土相比只有少许区别，因此自密实混凝土（SVB）和普通混凝 土的收缩值相当。 ⑥徐变。 凝土以高前一的些研，究但表是明还，是自在密普实通混混凝凝土土（的标SV准B允）许的范徐围变内值。看上去似乎比普通混
•
通过对影响自密实混凝土工作性能和硬化后力学、耐久性能等各因素的研究 表明：
•
①掺加新型高效减水剂后，拌合物中砂浆的屈服剪切应力显著降低，适宜的 掺量和较低的水胶比条件下混凝土流动性好，不易离析。
•
②浆固比增大，拌合物流动性、间隙通过能力和填充性都得到提高，强度也 增大。但随浆固比的提高，混凝土收缩值会有所增大。研究表明：浆体所占
• ②水泥用量。
• ③按强度推算水泥需要的拌合用水量。
• ④粉煤灰及矿渣灰掺量。
• ⑤自密实混凝土中需要的拌合用水量(水泥、粉煤 灰、矿渣灰用水量之和)。
• ⑥减水剂用量。
•
⑦根据骨料的含水率调整自密实混凝土中的拌合 水用量。
• 计算出配合比后，进行试配和性能测试试验，然 后根据试验数据调整配合比，最终计算出符合设 计要求的自密实混凝土配合比
• .施工方便，为结构设计提供了更大的自由度，具有综合效益。
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自密实混凝土的制备要点
• 从1995年开始，我国北京、深圳、济南、青岛等城市开始 使用自密实混凝土，主要用于地下暗挖、密筋、浇筑量大、 形状复杂等无法浇筑或浇筑困难的部位及解决扰民问题、 缩短工期等。典型工程如：北京西单北大街东商业区热力 通道工程、朝阳区南磨房1、2号楼、西单G3区2号楼、十 里河综合楼、恒基中心—天元大厦地下通道、恒基中心— 北京站地铁地下通道工程、深圳南方国际工程、青岛基地 海洋世界工程等。随着城市基础设施建设的发展和当今高 大、复杂建筑结构的需要，以及自密实混凝土经济效益、 社会效益和环境效益的日益显现，自密实混凝土应用市场 越来越大。目前，对自密实混凝土的研究更加深入，已开 发出高强、抗渗等多种高性能自密实混凝土。
• （4）外加剂：是自密实混凝土的重要组成部分，在调解混凝土高流动性与高 抗分离性中起着重要的作用。根据混凝土强度、使用要求及施工环境选择适 宜的外加剂，并考虑外加剂彼此之间、外加剂与水泥之间的相容性。
• 常用的外加剂如： • ①减水剂：宜采用减水率30%以上的高效减水剂，如：聚羧酸系列高效减水
剂、DFS-2高效减水剂、JDF减水剂等。 • ②增稠剂：二醇、酰胺、丙烯酸、多糖、纤维素等。 • ③引气剂：有抗渗、防冻要求时使用。
• .由于取消了振捣成型，简化工序，可以提高施工速度，缩短施工工期。 具有显著经济和社会效益。
• .降低劳动强度、节省劳动力，减少振捣机具和能耗，从而减少机械费 用及人工费用，具有显著的经济效益。
• .可以消除因振捣而带来的噪音，改善施工环境，不扰民，可24h作业， 具有显著的环境效益。
• .大量掺加矿渣、粉煤灰等工业废料，使资源得到更有效的利用，具有 显著的环境效益。
殊的性能指标，大批国内外专家、学者进行了大量的研究试验，提出
了许多切实可行的配合比设计方法，如：
• 1993年，东京大学的学者Okamura提出的一种配合比设计方法是， 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，然后再做自密实混凝土试验。
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台湾学者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。
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自密实混凝土
• 自密实混凝土(Self Compacting Conctete 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。