自密实混凝土配合比实验研究

自密实混凝土配合比实验研究
[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]：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 ratio
1.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
2.1.2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
2.1.3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
2.1.5 粗骨料：选用的是碎石，5～15连续级配。

其性能指标见表4：
表4石子的性能指标
2.1.6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％）
3.2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
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
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
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
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)
7d 28d
n9（0.4） 28.5 34.3
n10（0.41）24.6 33.5
n7（0.42）23.5 35.0
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.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。