C40自密實混凝土配合比設計分析

2012-08-20 11:58:54仲秀麗

山西建筑 2012年25期

仲秀麗

(江蘇科技大學土木工程與建筑學院，江蘇鎮江 212003)

1 概述

自密實混凝土(Self－Compacting Concrete)是指在混凝土自身重力作用下，不需要另外加以振動可以流動、密實，即使在模板中存在致密鋼筋也可以完全填充模板，達到充分密實并獲得最佳的性能，屬于高性能混凝土的一種。

影響新拌自密實混凝土的高充填能力的主要因素是形變能力和抗離析性，一些外加劑如高效減水劑、增稠劑、保塑劑等對新拌混凝土的變形和離析起至關重要的作用。自密實混凝土拌合物中，粗骨料懸浮在砂漿中，在自重的作用下，砂漿包裹粗骨料一起流動，通過鋼筋間隙、填充模板，進而形成均勻密實的結構。

自密實混凝土拌合物的良好配合比為保證其自密實性，良好的工作性能提供了重要保證，也是進行自密實混凝土設計的重要基礎。

2 自密實混凝土的配制及其工作性能

2.1 自密實混凝土的配制

自密實混凝土原材料包括:粗細骨料、膠凝材料、外加劑等。

經實驗表明:混凝土拌合物的性能取決于漿體和骨料的性質與含量。自密實混凝土拌合物的自密實性主要與粗骨料占固體體積的比例、粗骨料級配、砂漿的流動性與粘度以及砂漿的壓力傳遞性能5個因素有關。

2.2 自密實混凝土拌合物的工作性能

自密實混凝土拌合物的工作性能包含高流動性、填充性、間隙通過性以及抗離析性能四個方面，這四方面決定了自密實混凝土拌合物的工作性能。混凝土拌合物的工作性能則直接影響到其在工程應用實踐中的性能。

混凝土拌合物的工作性能主要受下列因素影響:拌合與拌合時間、粗細骨料性質、水泥的性質、外加劑、拌合料各種成分所占的比例。合理選擇材料，良好的配合比才能保障自密實混凝土所要求的高效能。

3 配合比設計

3.1 選用原材料

1)水泥:

P.O42.5普通硅酸鹽水泥，鎮江水泥廠生產;

2)外加劑:

聚羧酸系減水劑、增稠劑;

3)砂:

粗砂粒徑不大于2.5 mm，細砂粒徑不大于0.7 mm，細度模數2.3 ～2.9;

4)石子:

粒徑10 mm～20 mm;

5)水:

自來水。

3.2 配合比方案

在自密實混凝土的配合比中，水泥、減水劑、增稠劑的用量和砂率的大小決定流動性、抗離析性、填充性這三項工作性能的優劣，通過設計不同的實驗配合比方案來找出滿足工作性能的最佳配比。

不同水泥用量和不同砂率的實驗方案見表1。

水灰比控制在0.4;水泥用量分別為:420 kg，450 kg，480 kg;砂率分別為:0.38，0.4，0.42。

表1 不同水泥用量和不同砂率的混凝土配比 kg/m3

不同減水劑用量的實驗方案見表2。

表2 不同減水劑用量的混凝土配比 kg/m3

4 實驗結果分析

本次實驗檢驗了新拌自密實混凝土的坍落度及養護3 d，7 d，28 d立方體抗壓強度實驗。據試驗結果分別得出砂率、減水劑對新拌混凝土流動性和填充性的影響，從而得出滿足工作性能要求的自密實混凝土設計配合比。

4.1 不同水泥用量和不同砂率對新拌混凝土流動性和填充性的影響

采用不同水泥用量和不同的砂率時，新拌混凝土的流動性和填充性的測試結果見表3。

由實驗數據可以看出:

通過目測，所采用的三個水泥用量中，均為砂率取0.38時混凝土發生離析泌水現象，砂率取0.42時新拌混凝土各方面工作性能較好。從表3還可得出，當采用水泥用量為450 kg和480 kg時，混凝土的流動性能(即坍落度、坍落擴展度、擴展速度)差別不大，比水泥量為420 kg時混凝土的流動性較好。故綜合考慮了新拌混凝土工作性能及經濟性兩方面因素選擇水泥用量為450 kg/m3。

從流動性考慮選擇水泥用量為450 kg/m3，故水泥用量為450 kg/m3時混凝土的流動性和填充性要求都能得到滿足。