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自密實混凝土
(自身重力下能填充模板的混凝土)
鎖定
- 中文名
- 自密實混凝土
- 外文名
- Self CompactingConcrete
- 別 名
- 免振混凝土
- 含 義
- 自身重力下能填充模板的混凝土
- 最早出現
- 20世紀70年代
- 發 展
- 20世紀80年代後期
- 特 性
- 流動性、抗離析性和填充性
自密實混凝土性能
自密實混凝土測試
每種性能均可採用坍落擴展度試驗、V漏斗試驗(或T50試驗)和U型箱試驗等一種以上方法檢測。
自密實混凝土比重
EFCA技術委員會主席Dr. Bert Kilanowski在其《SCC在歐洲的實際地位(及將來發展)》文章中給出了SCC在歐洲預拌混凝土中的比重,並且估計不同國家的SCC在預製混凝土的比重分別是意大利大約30%,芬蘭大約30%,西班牙25-30%;美國10-40%。
自密實混凝土優點
自密實混凝土被稱為‘近幾十年中混凝土建築技術最具革命性的發展’,因為自密實混凝土擁有眾多優點:
·1 保證混凝土良好地密實。
·3 改善工作環境和安全性。沒有振搗噪音,避免工人長時間手持振動器導致的‘手臂振動綜合症’。
· 6避免了振搗對模板產生的磨損。
· 7減少混凝土對攪拌機的磨損。
· 8可能降低工程整體造價。從提高施工速度、環境對噪音限制、減少人工和保證質量等諸多方面降低成本。
自密實混凝土缺點
自密實混凝土特性測試
自密實混凝土的‘自密實’特性的測試,已經形成了系列標準的試驗方法。各種試驗方法要求達到的指標見表1。
採用賓漢姆流變學模型的參數屈服值和塑性粘度,來描述新拌混凝土的流變學特性,則不同地區配製的自密實混凝土有一定差異。為了平衡混凝土流動性與抗離析的矛盾,日本使用較多的增粘劑和石粉,所配製的自密實混凝土屈服值低、粘度高。歐洲以冰島為代表則偏向採用高細度礦物材料如硅灰、粉煤灰,提高屈服值來保證自密實混凝土穩定性。
表1 自密實混凝土工作性試驗方法與典型值範圍
- | 試驗方法 | 測試性能 | 典型值範圍 | - | - | 按最大骨料調整 | 適用 場合 |
- | - | - | 單位 | 最小 | 最大 | - | - |
1 | 坍落流動度 | 填充能力 | mm | 650 | 800 | 不需調整 | 試驗室/現場 |
2 | 坍落流動度T50cm試驗 (擴展 到50cm時間) | 填充能力 | 秒 | 2 | 5 | 不需調整 | 試驗室/現場 |
3 | J 環試驗 | 通過鋼筋間隙能力 | mm | 0 | 10 | 調整 | 現場 |
4 | V 型漏斗試驗 | 填充能力 | 秒 | 8 | 12 | 最大 16mm | 試驗室/現場 |
5 | V型漏斗T5minutes試驗(靜置 5分鐘後卸空漏斗的時間) | 抗離析性能 | 秒 | 0 | +3 | 最大 16mm | 試驗室/現場 |
6 | L型箱試驗 | 通過鋼筋間隙能力 | (h2/h1) | 0.8 | 1.0 | 調整 | 試驗室 |
7 | U型箱試驗 | 通過鋼筋間隙能力 | (h2-h1)mm | 0 | 30 | 調整 | 試驗室 |
8 | 填充箱試驗 | 通過鋼筋間隙能力 | % | 90 | 100 | 調整 | 試驗室 |
9 | GMT篩析穩定性試驗 | 抗離析性能 | % | 0 | 15 | 不需調整 | 試驗室/現場 |
10 | Orimet口下料試驗 | 填充能力 | 秒 | 0 | 5 | 最大 16mm | 試驗室/現場 |
自密實混凝土設計
自密實混凝土的設計、配製方法和調整方向,在下面‘擴展閲讀’所列文獻中有詳細介紹。
自密實混凝土對工作性和耐久性的要求較高,因此自密實混凝土配合比設計應該主要在這兩方面下功夫。
自密實混凝土配製原理
配製自密實混凝土的原理是通過外加劑、膠結材料和粗細骨料的選擇與搭配和精心的配合比設計,將混凝土的屈服應力減小到足以被因自重產生的剪應力克服,使混凝土流動性增大,同時又具有足夠的塑性粘度,令骨料懸浮於水泥漿中,不出現離析和泌水問題,能自由流淌並充分填充模板內的空間,形成密實且均勻的膠凝結構。
自密實混凝土配置措施
在配製中主要應採取以下措施:
摻入的外加劑的主要要求有:①與水泥的相容性好; ②減水率大; ③緩凝、保塑。
4) 適當增加砂率和控制粗骨料粒徑≤20mm,以減少遇到阻力時漿骨分離的可能,增加拌合物的抗離析穩定性。
5) 在配製強度等級較低的自密實混凝土時可適當使用增粘劑以增加拌合物的粘度。
自密實混凝土參數
自密實混凝土突出特點
自密實混凝土配合比的突出特點是:高砂率、低水膠比、高礦物摻合料摻量。
自密實混凝土採用方法
從國內自密實混凝土研究的文獻上看, 自密實混凝土配合比設計一般採用全計算法和固定砂石體積含量法。
全計算法的基本觀點為:①混凝土各組成材料括固、氣、液三相,有體積加和性;②石子的空隙由幹砂漿填充;③幹砂漿的空隙由水填充;④幹砂漿由水泥、細摻料、砂和空隙組成。
固定砂石體積含量計算法是根據高流動自密實混凝土流動性及抗離析性和配合比因素之間的平衡關係, 在試驗研究的基礎上得到的一種能較好適應高流動自密實混凝土的特點和要求的配合比計算方法。
自密實混凝土技術要求
自密實混凝土黏性適度
在流經稠密的鋼筋後,仍保持成分均勻。如果黏性太大,滯留在混凝土中的大氣泡不容易排除。黏度用混凝土的擴展度表示,要求在500—700mm範圍內。如黏性過大即擴展度小於500mm時,則流經小間隙和充填模板會帶來一定的困難;如果黏性太小即擴展度大於700mm後,則容易產生離析。因此,自密實混凝土要求粉體含量有足夠的數量,粗骨料應採用5~15mm或5~25mm的粒徑,且含量也比普通混凝土少。絕對體積應在0. 28~0. 33m3之間。含砂率應在50%左右。
自密實混凝土良好的穩定性
自密實混凝土適當的水灰比
如果加大水灰比,增加用水量,雖然會增大流動度,但黏性降低。混凝土的用水量應控制在150~200kg/m3。之間。要保持混凝土的黏性和穩定性,只能依靠摻加高效減水劑來實現。採用聚羧酸類減水劑比較好,也可採用氨基磺酸鹽,摻量為o.8%~1.2%(佔水泥重量)。
自密實混凝土控制粉體含量
要保持混凝土具有良好的穩定性,粉體含量是關鍵。混凝土中小於80tim的粉體含量即膠凝材料用量應在000~600kg/m3之間。當水泥用量較多時,可以摻用粉煤灰、礦渣粉或石灰石粉取代一部分水泥,以降低水化熱量。必要時,可以採取減少水泥用量、摻用少量的增黏劑,以保持適度的黏性。一般採用生物聚合物多糖增黏劑。
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自密實混凝土混凝土結構
自密實混凝土為什麼能具有常態混凝土的良好力學性能。要搞清這個問題,還須從混凝土的微結構理解。水泥石與骨料間的界面區,是混凝土結構最薄弱的部位:與水泥石比較,界面區具有不同的結構和相分佈,界面區孔隙增加,晶體相較軟弱,滲透性大。
新拌混凝土的流動性和振搗作用,在很大程度上促進了界面區的形成。
在普通混凝土中,界面區的孔隙率高於水泥石的孔隙率。由於振動影響產生的微泌水形成的孔隙結構,氣泡聚集以及界面區局部水灰比較大的情況比較嚴重。由於自密實混凝土黏性好,泌水少,加上不需要振搗,因而減少了微泌水,水泥石的孔隙率尤其是界面區的孔隙率顯著低於普通混凝土,而且均勻分佈於界面區和水泥石本體之中。同時由於自密實混凝土摻入了較多的粉煤灰,水化中消耗了較多的氫氧化鈣,大大減少了界面區氫氧化
鈣晶體的形成。減少了氫氧化鈣這一軟弱晶體的形成,就改善了自密實混凝土的界面區結構。結構密實,強度提高,滲透性低,就能夠提高耐久性能。
- 參考資料
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- 1. 自密實混凝土技術要求 .混凝土機械網 www.998jx.cn[引用日期2013-04-25]