自密实混凝土

1、.自密实混凝土的配制与应用混凝土类 2009-03-01 19:40:31 阅读457 评论6 字号：大中小订阅 引用蓝色火焰 的 自密实混凝土的配制与应用前言 自密实混凝土是具有很高流动性而不离析，不泌水，能不经振捣完全依靠自重流平并充满模型和包裹钢筋的新型高性能混凝土，自密实混凝土与普通混凝土相比具有众多优点： （1）自密实混凝土由于免振，可节省劳动力和电力，提高施工效率； （2）改善工作环境，免除振捣所产生的噪音给环境及劳动工人造成的危害； （3）增加了结构设计的自由度， 可用于浇筑成型形状复杂、薄壁和配筋密集的结构； （4）有效解决传统混凝土施工中漏振、过振，避免了振捣对模板冲击移位的

2、问题； （5）大量利用工业废料做掺合料，降低混凝土水化热，提高混凝土耐久性； （6）降低工程总体造价，从提高施工速度，减少操作工人，延长模板使用寿命，结构设计优化等方面降低工程成本。 目前，自密实混凝土主要应用于民用高层轻型墙体结构和工业工程中附属装配式构件、预制构件、钢筋密集的框架梁柱及料仓、漏斗、二次注浆等。2 施工准备2.1 自密实混凝土的配制原理 配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计，将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服，使混凝土流动性增大，同时又具有足够的塑性粘度，令骨料悬浮于水泥浆中， 不出现离析和泌水问题，能自由流淌

3、并充分填充模板内的空间，形成密实且均匀的胶凝结构。因此，在配制中主要应采取以下措施：借助以萘系高效减水剂为主要组分的外加剂， 可对水泥粒子产生强烈的分散作用，并阻止分散的粒子凝聚， 使混凝土拌合物的屈服应力和塑性粘度降低。高效减水剂的减水率应不低于25%，并且应具有一定的保塑功能。 掺加适量矿物掺合料能调节混凝土的流变性能，提高塑性粘度，同时提高拌合物中的浆固比，改善混凝土和易性，使混凝土匀质性得到改善，并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力，提高混凝土的通阻能力。 掺入适量混凝土膨胀剂，减少混凝土收缩，提高混凝土抗裂能力，同时提高混凝土粘聚性，改善混凝土外观质量。适当增加砂率和控制粗骨料粒径不超过2

4、0mm，以减少遇到阻力时浆骨分离的可能，增加拌合物的抗离析稳定性。在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增稠剂以增加拌合物的粘度。2.2 自密实混凝土原材料的选择 水泥：通过试验及有关资料验证， 普通硅酸盐水泥配制的自密实混凝土， 较矿渣水泥、粉煤灰水泥配制的混凝土和易性、匀质性好， 混凝土硬化时间短， 混凝土外观质量好，便于拆模，因此， 水泥品种的选择应优先选择普通硅酸盐水泥。当选用矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥时， 应了解水泥中的混合材掺量、质量以及对强度发展与流变性能的影响。一般水泥用量为350450kg/m3。水泥用量超过500kg/m3会增大混凝土的收缩，如低于350kg/m

5、3，则需掺加其它矿物掺合料，如粉煤灰、磨细矿渣等来提高混凝土的和易性。 矿物掺合料：自密实混凝土浆体总量较大，如单用纯水泥会引起混凝土早期水化热较大、混凝土收缩较大，不利于混凝土的体积稳定性和耐久性，掺入适量的矿物掺合料可弥补以上缺陷，并且可改善混凝土的工作性能。矿物掺合料包括如下几种： （1）石粉：石灰石、白云石、花岗岩等的磨细粉，粒径小于0.125mm 或比表面积在250800m2/kg，可作为惰性掺合料，用于改善和保持自密实混凝土的工作性能； （2）粉煤灰：火山灰质掺合料，选用优质级以上磨细粉煤灰，能有效改善自密实混凝土的流动性和稳定性，有利于硬化混凝土的耐久性； （3）磨细矿渣：火山灰

6、质掺合料，用于改善和保持自密实混凝土的工作性， 有利于硬化混凝土的耐久性； （4）硅灰：高活性火山灰质掺合料，用于改善自密实混凝土的流变性和抗离析能力，可提高硬化混凝土的强度和耐久性。 细骨料：自密实混凝土的砂浆量大，砂率较大，如选用细砂，则混凝土的强度和弹性模量等力学性能将会受到不利影响，同时，细砂的比表面积较大将增大拌合物的需水量，也对拌合物的工作性产生不利影响，如果选用粗砂则会降低混凝土的粘聚性，故一般选用中砂或偏粗中砂，砂细度模数在2.53.0 为宜，砂中所含粒径小于0.125mm的细粉对自密实混凝土的流变性能非常重要，一般要求不低于10%。 粗骨料：各种类型的粗骨料都可使用，最大粒径

7、一般不超过20mm。碎石有助于改善混凝土强度，卵石有助于改善混凝土流动性。对于自密实混凝土，一般要求石子为连续级配，可使石子获得较低的空隙率。同时，生产使用的粗骨料颗粒级配保持稳定非常重要，一般选用510mm级配石灰岩机碎石。 外加剂：配制自密实混凝土常使用各类高效减水剂。掺入适量外加剂后，混凝土可获得适宜的粘度、良好的粘聚性、流动性、保塑性。一般可选用如下几种外加剂： （1）萘系高效减水剂：较氨基磺酸系高效减水剂稳定性好，与水泥适应性广泛， 因此选取减水率在25%以上萘系高效减水剂或以其为主要组分的外加剂； （2）增稠剂：二醇、酰胺、丙烯酸、多糖、纤维素等聚合物，一般用于低强度等级自密实混凝

8、土，可适当增加混凝土粘度，提高混凝土的抗离析能力； （3）引气剂：当自密实混凝土要求抗冻时，需使用引气剂，来提高混凝土的抗冻能力； （4）膨胀剂：考虑到自密实混凝土因粗骨料粒径小，砂率高，胶凝材料用量大，易导致混凝土自身收缩量大，因此宜加入8%10%的膨胀剂，补充混凝土的收缩，减少混凝土开裂的可能性。 水：采用洁净的自来水。2.3 自密实混凝土的配合比设计 普通混凝土配合比设计方法，均是依据JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程的要求，根据不同强度等级要求进行混凝土配合比强度设计。但对于自密实混凝土就不太适用，配制自密实混凝土应首先确定混凝土配制强度、水胶比、用水量、砂率、粉煤灰掺量、膨

9、胀剂等主要参数，再经过混凝土性能试验强度检验， 反复调整各原材参数来确定混凝土配合比的方法。 自密实混凝土配合比的突出特点是：高砂率、低水胶比、高矿物掺合料掺量。2.4 自密实混凝土试拌 确定出自密实混凝土的配合比后，应进行试拌，每盘混凝土的最小搅拌量不宜小于25L，同时应检验拌合物工作性，工作性能检测包括坍落度、坍落扩展度， 必要时可采用模型及配筋模型试验等方法测评拌合物的流动性、抗分离性、填充性和间隙通过能力，见表2-1。选择拌合物工作性满足要求的3个基准配比，每种配合比。 注：（1）对于密集配筋构件或厚度小于100 mm 的混凝土加固工程，采用自密实混凝土施工时，拌合物工作性能指标应按上

10、表中的级指标要求； （2）对于钢筋最小净距超过粗骨料最大粒径5倍的混凝土构件或钢管混凝土构件，采用自密实混凝土施工时，拌合物工作性指标可按上表中的级指标要求。 制作两组以上试块，标养至7d、28d进行试压，以28d强度为标准检验强度。 根据试配结果对配合比进行调整，选择混凝土工作性、强度指标、耐久性都能满足相应规定的配合比。2.5 模板和设备准备 由于自密实混凝土流动性大，混凝土凝结以前可持续对模板产生较大的侧压力，所以模板要有足够的强度、刚度和稳定性来满足流态混凝土所产生的侧压力， 不得有低于最高浇筑表面的开放部分或缺口，模板间的缝隙不得大于2mm。施工前搅拌站及施工单位技术人员应检验模板直

11、立、钢筋及保护层厚度等情况， 对影响混凝土浇筑的问题及时处理。 根据现场情况合理布置混凝土泵，保证混凝土浇筑顺利和均匀布料的需要。3 施工工艺3.1 自密实混凝土生产 生产自密实混凝土必须使用强制式搅拌机。混凝土原材料均按重量计量，每盘混凝土计量允许偏差为水泥1%，矿物掺合料1%，粗细骨料2%，水1%，外加剂1%。 搅拌机投料顺序为先投细骨料、水泥及掺合料，然后加水、外加剂及粗骨料。应保证混凝土搅拌均匀， 适当延长混凝土搅拌时间， 搅拌时间宜控制在90120s 内。加水计量必须精确，应充分考虑骨料含水率的变化，及时调整加水量。 砂、石骨料级配要稳定，供应充足，筛砂系统用孔径不超过20mm的钢丝

12、网， 滤除其中所含的卵石、泥块等杂物，每班不少于两次检测级配和含水率，并及时调整含水率。骨料露天堆放情况下，雨天不宜生产施工，防止含水率波动过大， 混凝土性能不易控制。 每次混凝土开盘时，必须对首盘混凝土性能进行测试，并进行适当调整，直至混凝土性能符合要求，而后才能确定混凝土的施工配合比。 在自密实混凝土生产过程中，除按规范规定取样试验外，对每车混凝土应进行目测检验，不合格混凝土严禁运至施工现场。3.2 自密实混凝土运输 自密实混凝土的长距离运输应使用混凝土搅拌车，短距离运输可利用现场的一般运输设备。必须严格控制非配合比用水量的增加。搅拌车在装入混凝土前必须仔细检查，筒体内应保持干净、潮湿，不

13、得有积水、积浆。 在运输过程中严禁向车筒内加水，应确保混凝土及时浇筑与供应，合理调配车辆并选择最佳线路尽快将混凝土运送到施工现场，对超过120min 的混凝土， 司机必须及时将情况反映给技术人员对混凝土进行检查。3.3 自密实混凝土的泵送和浇筑 混凝土输送管路应采用支架、毡垫、吊具等加以固定，不得直接与模板和钢筋接触，除出口外其他部位不宜使用软管和锥形管。 混凝土搅拌车卸料前应高速旋转6090s，再卸入混凝土泵，以使混凝土处于最佳工作状态，有利于混凝土自密实成型。 泵送时应连续泵送，必要时降低泵送速度，当停泵超过90min，则应将管中混凝土清除，并清洗泵机。泵送过程中严禁向泵槽内加水。 在非密

14、集配筋情况下，混凝土的布料间距不宜大于10m，当钢筋较密时布料间距不宜大于5m。每次混凝土生产时，必须由有专业技术人员人在施工现场进行混凝土性能检验，主要检验混凝土坍落度和坍落扩展度，并进行目测，判定混凝土性能是否符合施工技术要求，发现混凝土性能出现较大波动，及时与搅拌站技术人员联系，分析原因及时调整混凝土配合比。 采用塔吊或泵送卸料时，在墙体附近搭设架子，采用可供卸料的专用料斗放料，不宜直接入料，防止对模板的冲击太大，出现模板移位。 浇筑时下料口应尽可能的低，尽量减少混凝土的浇筑落差，在非密集配筋情况下，混凝土垂直自由落下高度不宜超过5m，从下料点水平流动距离不宜超过10m。对配筋密集的混凝

15、土构件，垂直自由落下高度不宜超过2.5m。 混凝土应采取分层浇筑，在浇筑完第一层后，应确保下层混凝土未达到初凝前进行第二次浇筑。 如遇到墙体结构配筋过密，混凝土的粘聚性较大，为保证混凝土能够完全密实，可采用在模板外侧敲击或用平板振捣器辅助振捣方式来增加混凝土的流动性和密实度。 浇筑速度不要过快，防止卷入较多空气，影响混凝土外观质量。在浇筑后期应适当加高混凝土的浇筑高度以减少沉降。 自密实混凝土应在其高工作性能状态消失前完成泵送和浇筑，不得延误时间过长，应在120min内浇筑完成。3.4 自密实混凝土的养护 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

16、不得少于7d，以防止混凝土出现干缩裂缝。 冬季浇筑的混凝土初凝后，应及时用塑料薄膜覆盖，防止水分蒸发，塑料薄膜上应覆盖保温材料。 模板应在混凝土达到规定强度后方可拆除，拆除模板后应在混凝土表面涂刷养护剂进行养护。4 自密实混凝土质量标准 自密实混凝土的质量检验包括混凝土拌合物工作性检验和硬化后混凝土的质量检验。4.1 自密实混凝土拌合物的工作性检验 （1）自密实混凝土拌合物的工作性验收指标应符合表2-1。 （2）混凝土拌合物现场质量验收应优先选用坍落扩展度和L型仪或坍落扩展度和U型仪的检测方法进行综合测试评价。可依据GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能试验方法标准进行混凝土取样，并

17、检测混凝土坍落度和坍落扩展度，同时观察混凝土的粘聚性和保水性，是否离析和泌水，根据拌合物性能进行混凝土配合比调整。4.2 硬化混凝土质量检验 （1）试块制作方法：强度、抗渗、收缩、抗冻等试块制作所用试模与普通混凝土相同；试块制作过程中，成型时无需振捣，分两次装入，中间间隔30s，每层装入试模高度的1/2，装满后抹平静置24h，转入标养室养护到28d 龄期即可。 （2）硬化混凝土的力学性能应按现行国家标准GB/T50081-2002普通混凝土力学性能试验方法标准进行检验，并按现行国家标准GBJ107-1987混凝土强度检验评定标准进行合格评定。 （3）硬化混凝土的长期性能和耐久性应按GBJ82-

18、1985普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法进行检验。5 结语 自密实混凝土现广泛应用于工业与民用建筑工程中，配制自密实混凝土首先应从配制原理入手，优选适宜的原材料，进行混凝土试配工作。当确定出合适的配合比后，应密切关注生产、运输、浇筑过程，这样才能够保证自密实混凝土的工作性能和硬化后力学性能，从而满足施工要求。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。 SCC的硬化性能与普通混凝土相

19、似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验（或T50试验）和U型箱试验等一种以上方法检测。 早在20世纪70年代早期，欧洲就已经开始使用轻微振动的混凝土，但是直到20世纪80年代后期，SCC才在日本发展起来。日本发展SCC的主要原因是解决熟练技术工人的减少和混凝土结构耐久性提高之间的矛盾。欧洲在20世纪90年代中期才将SCC第一次用于瑞典的交通网络民用工程上。随后EC建立了一个多国合作SCC指导项目。从此以后，整个欧洲的SCC应用普遍增加。 EFCA技术委员会主席Dr. Bert Kilano

20、wski在其SCC在欧洲的实际地位（及将来发展）文章中给出了SCC在欧洲预拌混凝土中的比重，并且估计不同国家的SCC在预制混凝土的比重分别是意大利大约30%，芬兰大约30%，西班牙25-30%；美国10-40%。 自密实混凝土被称为近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展，因为自密实混凝土拥有众多优点： 保证混凝土良好地密实。 提高生产效率。由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少。 改善工作环境和安全性。没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的手臂振动综合症。 改善混凝土的表面质量。不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈

21、现模板表面的纹理或造型。 增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。以前，这类结构往往因为混凝土浇筑施工的困难而限制采用。 避免了振捣对模板产生的磨损。 减少混凝土对搅拌机的磨损。 可能降低工程整体造价。从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本。 自密实混凝土的自密实特性的测试，已经形成了系列标准的试验方法。各种试验方法要求达到的指标见表1。采用宾汉姆流变学模型的参数屈服值和塑性粘度，来描述新拌混凝土的流变学特性，则不同地区配制的自密实混凝土有一定差异。为了平衡混凝土流动性与抗离析的矛盾，日本使用较多的增粘剂和石粉，所配制的自密

22、实混凝土屈服值低、粘度高。欧洲以冰岛为代表则偏向采用高细度矿物材料如硅灰、粉煤灰，提高屈服值来保证自密实混凝土稳定性。 表1 自密实混凝土工作性试验方法与典型值范围 试验方法测试性能典型值范围按最大骨料调整适用 场合单位最小最大1坍落流动度填充能力mm650800不需调整试验室现场2坍落流动度T50cm试验 (扩展 到50cm时间)填充能力秒25不需调整试验室现场3J 环试验通过钢筋间隙能力mm010调整现场4V 型漏斗试验填充能力秒812最大 16mm试验室现场5V型漏斗T5minutes试验(静置 5分钟后卸空漏斗的时间)抗离析性能秒0+3最大 16mm试验室现场6L型箱试验通过钢筋间隙能

23、力(h2/h1)0.81.0调整试验室7U型箱试验通过钢筋间隙能力(h2-h1)mm030调整试验室8填充箱试验通过钢筋间隙能力%90100调整试验室9GMT筛析稳定性试验抗离析性能%015不需调整试验室现场10Orimet口下料试验填充能力秒05最大 16mm试验室现场自密实混凝土的设计、配制方法和调整方向，在下面扩展阅读所列文献中有详细介绍。 自密实混凝土的配合比设计,需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾。自密实混凝土对工作性和耐久性的要求较高，因此自密实混凝土配合比设计应该主要在这两方面下功夫。配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、

24、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计,将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服,使混凝土流动性增大,同时又具有足够的塑性粘度,令骨料悬浮于水泥浆中,不出现离析和泌水问题,能自由流淌并充分填充模板内的空间,形成密实且均匀的胶凝结构。在配制中主要应采取以下措施: 1)借助以萘系高效减水剂为主要组分的外加剂,可对水泥粒子产生强烈的分散作用,并阻止分散粒子凝聚, 高效减水剂的减水率应25 % ,并应具有一定的保塑功能。掺入的外加剂的主要要求有：与水泥的相容性好; 减水率大; 缓凝、保塑。 2) 掺加适量矿物掺合料能调节混凝土的流变性能,提高塑性粘度,同时提高拌合物中的浆固比,改

25、善混凝土和易性,使混凝土匀质性得到改善,并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力,提高混凝土的通阻能力。 3) 掺入适量混凝土膨胀剂, ,可提高混凝土的自密实性及防止混凝土硬化后产生收缩裂缝,提高混凝土抗裂能力,同时提高混凝土粘聚性,改善混凝土外观质量。 4) 适当增加砂率和控制粗骨料粒径20mm,以减少遇到阻力时浆骨分离的可能,增加拌合物的抗离析稳定性。 5) 在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增粘剂以增加拌合物的粘度。 6) 按结构耐久性及施工工艺要求, 选择掺合料品种, 取代水泥量和引气剂品种及用量。 配制自密实混凝土应首先确定混凝土配制强度、水胶比、用水量、砂率、粉煤灰、膨胀剂等主要参

26、数,再经过混凝土性能试验强度检验,反复调整各原材料参数来确定混凝土配合比的方法。自密实混凝土配合比的突出特点是:高砂率、低水胶比、高矿物掺合料掺量。从国内自密实混凝土研究的文献上看, 自密实混凝土配合比设计一般采用全计算法和固定砂石体积含量法。 全计算法的基本观点为：混凝土各组成材料括固、气、液三相有体积加和性石子的空隙由干砂浆填充；石子的空隙由干砂浆填充；干砂浆的空隙由水填充；干砂浆由水泥、细掺料、砂和空隙组成。 固定砂石体积含量计算法是根据高流动自密实混凝土流动性及抗离析性和配合比因素之间的平衡关系, 在试验研究的基础上得到的一种能较好适应高流动自密实混凝土的特点和要求的配合比计算方法。摘

27、 要：1988年日本就已完成了自密实混凝土（SVB）工艺学原理方面的研究。值得信赖的可靠的自密实混凝土（SVB）这一技术发展到最后结果是，自2003年以来被编入德国钢筋混凝土委员会指南。自密实混凝土（SVB）的优点有：整个横断面混凝土质量稳定；对结构设计限制很小；混凝土耐久性得到改善；具有清水混凝土特性；混凝土施工强度减轻；混凝土浇筑时间缩短；在预拌站进行预拌，可以防止噪声，有利于健康保护。 关键词：自密实混凝土；性能；检验 1 引言 按照混凝土设计原理，自密实混凝土（SVB）分为三种类型（见表1）。 在规程里自密实混凝土（SVB）粉体颗粒含量明显高于普通振动密实的混凝土。传统混凝土力求要达到

28、较高的骨料体积和较小的颗粒空隙体积，这对于自密实混凝土（SVB）来说是不存在的事。换而言之，粗骨料在由粉体颗粒（水泥+0.125mm骨料+混凝土外掺料）、拌和用水和自密实混凝土（SVB）的增塑剂组成的胶结灰浆中是“漂浮”的。自密实混凝土（SVB）优异的功能主要取决于它具有的二个特性：（1）它具有足够高的流动性、具有排气性，在高强度钢筋情况下能达到钢筋和混凝土之间的最佳结合，并能将缺陷带来的危害（如蜂窝）减少到最小程度；（2）在保持结构的稳定，阻止离析方面，自密实混凝土（SVB）具有好的粘聚能力。一般离析时可能发生两种现象： （1）沉降：大的骨料下沉，浆液溢出； （2）分离：在流动过程中大的骨料

29、不再随着一起流动。 为了获得一个足够的粘聚性和令人满意的流动性的混凝土，选择最佳的粉体颗粒混合比例、粉体颗粒与水的比例和增塑剂的数量是至关重要的和绝对必要的。 水的数量按能满足粉体颗粒需水量和润湿颗粒表面来衡定。显而易见，可以通过替代粉体颗粒成份或通过其他的替代（如粉煤灰代替水泥）改变混凝土需水性，致使混凝土的组成的改变和新拌混凝土性能的改变。附加水的掺入对混凝土流动性和粘聚性会产生影响，可能会导致流动性的提高，同时也降低了混凝土的粘聚性和结构的不稳定。加水量3 l/M3的变化足以导致混凝土发生沉降、分离、气囊孔或流动能力很小。当水对流动性和粘聚性影响可能导致离析时，可以通过利用增塑剂掺量调节

30、最为重要的混凝土流动能力。 自密实混凝土的生产现在几乎在使用唯一的新一代增塑剂，叫做PCE增塑剂（Polycarboxylatether）。必须认识到水泥与增塑剂之间的相互影响（相互适应性），另外还必须注意温度对混凝土流动性的影响。此外，少许增塑剂通过搅拌运输车的搅拌混合会导致附加的液化效果，这叫做“存储效应”，可能导致不久之后混凝土的离析。 加入细颗粒材料（石灰石粉或粉煤灰）可以改善混凝土的流动性。高含量的很细的组份在其它条件相同的情况下会降低混凝土流动性的。除混凝土外掺料对自密实混凝土（SVB）流变学性能的影响外，还有与技术实用性无关的情况，就是掺入外掺料对混凝土表面视觉外观艺术的影响。根

31、据石灰石粉和石英粉的性质，掺入后会带来一个比掺粉煤灰的混凝土更加明亮的混凝土表面。 混凝土各组份间的敏感的关系可能会导致混凝土配比相对小小的变化，会带来自密实混凝土（SVB）性能显著改变。 2 新拌混凝土的要求 2.1 流动度 混凝土流动能力采用没有阻拦圆环时测得的流动度来判定。通常自密实混凝土流动度（sm）应在700mm800mm之间。混凝土流动性能还可以采用带有阻拦圆环（通过阻拦圆环钢筋柱之间空隙）时测得的流动度（smb）来判定。特别重要的是要验证水泥灰浆中的大的骨料流动是否能穿过阻碍（如钢筋柱）或穿过阻碍的大的骨料是否分离。这效应在钢筋柱间距对于大骨料直径情况下会发生。因此检验时阻拦园环

32、柱子数量和间距取决于骨料的最大粒径(见表2)。阻拦园环钢筋柱直径为18mm。阻拦圆环直径为30cm。使用非连续级配的骨料更加提高了阻拦的阻力。 如果在阻拦园环内外没有产生高度差时，最大骨料穿过钢筋柱间空隙很顺利，并且最大的smb的值比sm值小，这自密实混凝土（SVB）的组成被视为有用的。见图1。 2.2 漏斗流出时间 自密实混凝土（SVB）的粘度通过漏斗流出时间（tTr）确定。流出时间的测定需要在一个连续流体射束的情况下用V形漏斗测定SVB流出时间（见图2）。通常情况下自密实混凝土（SVB）的流出时间（tTr）在520s之间。 2.3 沉降趋向 为了检验自密实混凝土（SVB）的沉降趋向，在高5

33、00mm、直径150mm的圆柱体里填满混凝土，在圆柱体三分之一高度处，推入隔板将混凝土试样分为三部分，这三部分混凝土在洗去水泥灰浆后，根据新拌粗骨料的数量差别，能得到混凝土是否有沉降趋向。粗骨料含量少于平均粗骨料含量20%的自密实混凝土（SVB）可以被视为沉降稳定。 研究表明，流动度和漏斗流出时间无疑是两个非常重要的指标，可作为实际应用标准使用 。这些指标通过初始试验得来的，它在特定的应用窗口（见图3）中是明确了的，是具有保障的，具有这些指标的混凝土即不沉降也不沉滞，具有令人满意的流动性、排气性和沉降稳定性。在相同的混凝土组成情况下，温度会导致对不同的应用窗口的影响。 为了能简单快速检测流动性

34、和粘性，并且能适合在施工现场使用，VDZ发明了一个组合试验方法，能在一个试验里准确地测得两个性能指标，这个设备由一个有出口的圆锥体和一个流动度测试平板装配组成（见图4）。 3 生产和运输 自密实混凝土（SVB）生产需要高质量的技术装备和经过培训的人员。由于对含水量波动的高敏感性，产生了以下如此等等生产方面的要求： （1）混合设备计量准确性尽可能高； （2）存贮仓里骨料的水份在生产前应扣除； （3）砂子的含水量应持续测定；粗骨料子的含水量同样也应持续测得； （4）根据DIN EN1008：2002-10剩余的水只有在一定的条件前提下按照DAfStb使用，否则会给固体颗粒含量高的混凝土带来不利的影

35、响； （5）必须完全彻底排空搅拌机和运输搅拌车，吸尽冲刷机子的水。 长短不同的运输时间会对混凝土稠度产生影响，在出现前面提及的存储效应（取决于增塑剂）的情况下，这影响强烈程度不同。此外，还有天气条件的影响，例如，太阳辐射导致新拌混凝土温度的提高，改变混凝土稠度。对于可能遇到的由于运输、天气等等原因带来的混凝土稠度的可能的变化和实时的混凝土组成有关变化，在预拌混凝土站和施工现场之间，应力求加强在新拌混凝土性能方面的经常性的信息交流。 在浇筑前为了直接修正新拌混凝土期望性能上的偏差，在施工现场按照DAfStb额外附加增塑剂剂量是可以的。假如存在一个混凝土生产的掺量指导书，为了在现有新拌混凝土温度和

36、稠度情况下调整出期望的流动性或粘度，添加增塑剂的数量必须由此指导书明确。此指导性说明从初始试验中获得。 由于自密实混凝土（SVB）对在生产、运输和浇筑中波动的敏感性，在施工现场按照规程每辆运输搅拌车混凝土必须接受验收检验。在验收检验时，作为一个评定自密实混凝土施工性能的简单试验方法-用带或不带阻拦圆环检验混凝土流动度以及检验漏斗流出时间。 利用流动度和流出时间这两个重要指标的分析，可为操作人员显示，通过初始试验的自密实混凝土（SVB）是否处于的预定的应用窗口范围内。由于带出口的圆锥体联合测定方法使用简单，在实际中应用增多。 一个精确的供应计划非常重要。要力求做到，最前面的车子一排空，后面的车子

37、就开始材料供应。另外还要注意的是，后面的车子是否能够及时到达，新拌混凝土检验是否还有可能。 现实对预拌混凝土公司的后勤效率提出了很高的要求，如果通过初始试验，施工现场的特定的边界条件（如不同的温度范围）已经被搞清楚了，这方面实现起来才能让人满意。 4 混凝土的浇筑 在浇筑之前，要检查模板里是否存有残余的水（如下雨）。少量残余的水都可能导致自密实混凝土（SVB）离析现象的产生，因为自密实混凝土（SVB）的水含量为不再允许放宽的含量，不可能再提高。 为了能得到一个令人满意的排气性能混凝土，自密实混凝土（SVB）需要一个明确的浇筑流程（见图5）。 例外情况下这段路程是不让排气的，因此应该通过人工进行

38、生产。混凝土不应该流动太快。假如模板里混凝土在抵达最后的位置之前，混凝土能从倒角里流出，这会促进混凝土的排气过程。 如果混凝土浇筑不连续，就会在混凝土表面形成一层硬的连续的水泥浆薄层-取名叫象皮，这阻碍了不同阶层混凝土的混合，这些水泥浆薄夹层不久会在结构表面显露出来。另外，施工性能使用寿命很小的混凝土在模板里，其自密实性能会部分或全部丧失。 从结构几何图形来说，只是靠自己本身持续排气是困难的（如细的支撑，减低的模板），必须特别小心地浇筑混凝土。较短的流动路线和较高的混凝土上升速度（首要是细的支撑）引起的空气上升力不足以使空气透过水平静止的新拌混凝土分层。应尽可能阻碍混凝土里空气损失并在浇筑之前

39、促使排气。因为不是减低混凝土里更多配筋的尺寸高度，而是将泵的软管端头一直浸没在新拌混凝土中。因此不必要的空气损失被阻止。如果这不受高等级钢筋的影响，在模板装一个连接管是一个好选择的形式。为此提供一个用于适度装填物料的专门的框架模板，泵的软管就连接在这模板上（见图6）。在这种情况下，混凝土搅拌运输车的混凝土泵的分料漏斗在整个进程期间被新鲜的混凝土覆盖。 根据自密实混凝土（SVB）的特殊性能，连续浇筑和连续供应是绝对必要的。失去合适施工性能的自密实混凝土（SVB），在通过增添增塑剂，在较长运输时间或储存时间情况下，能重新生产出具有合适施工性能的混凝土。参考以上第3部分。 混凝土变稠是不能允许的。自

40、密实混凝土（SVB）在剪切阻力很小时可以自己流动，在剪切阻力较高时混凝土变得很硬。 5 模板压力 在DIN18218中针对普通混凝土的模板压力的检测规定的所有条款都不适用自密实混凝土（SVB）。 由于其易施工性能，自密实混凝土（SVB）在很细的构件，如支柱施工时也可以达到较高的混凝土施工速度。其快速浇筑的优点带来模板压力的提高，因此仔细确定模板几何尺寸是必要的。 一方面混凝土浇筑速度和新拌混凝土性能之间是相关的，另一方面会产生组合的模板压力，以前的研究提供了这些部分矛盾的结果。如果对现在各种自密实混凝土（SVB）没有准确的结果推荐，就去测量模板的静水压力。 除混凝土组成外，决定性的影响还是浇筑

41、的操作方法。混凝土从下面泵到模板内，这样运输对模板最终不仅有静水压力，而且附加了泵送压力。混凝土与模板之间产生的静摩擦必须要去克服的（尤其要注意活塞泵）。从下面向模板内泵送时，应该附加提高模板压力的测量值。 根据所预期的较大的模板压力建议，将模板倒角做成弯曲面。此外，应找到模板锚栓合适尺寸间距。然后，一方面在表面不要显露太多的模板锚栓的锥头，另一方面，尽管模板壳没有太大的弯曲情况下允许较高的模板压力，但这给混凝土表面视觉一向产生了负面效果。邻近的模板间隔会出现在模板与模板壳的边缘不完全闭合或者模板壳几毫米宽的缺陷（如模板板子衬料之间裂开）现象。这些缺陷不久就反映在混凝土表面上。振动密实的混凝土

42、由于水泥浆流出，存在类似蜂窝麻面这样的有害缺陷，对于自密实混凝土（SVB），根据其明显的很好的粘聚能力，这些缺陷是不存在的。 6 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。 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。 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。 混凝土与钢筋的粘结。 由于具有较高的粘结性和流动性，自密实混凝土（SVB）

43、与钢筋具有较好的粘结。粘结情况基本上取决于是否关系到上面的或下面的钢筋状况。 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。 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。 徐变。 以前的研究表明，自密实混凝土（SVB）的徐变值看上去似乎比普通混凝土高一些，但是还是在普通混凝土的标准允许范围内。 7外观质量 用自密实混凝土（SVB）生产制造的混凝土构件的表面能反映出模板非常小的细微的地方（包括铅

44、笔线条）。同时从负面角度上说，自密实混凝土（SVB）也存在着将隐约的模板的形貌描绘了出来（图7）。令人高兴的是，自密实混凝土（SVB）质量要求高的表面定型（如模具）非常受到人们的喜欢，这也会导致模板诸如修理的地方和钉子洞之类的一些缺陷同时被清楚地描绘出来。应注意在可视范围内的混凝土表面要求采用优质的模板壳，尤其应预先设计好施工方法，确保必需的混凝土保护层，在混凝土表面不要留下可见的混凝土浇筑间隔流下的痕迹。 8 自密实轻混凝土（SVLB） 2003年12月给予了自密实轻混凝土（SVLB）的建筑管理许可。自密实轻混凝土（SVLB）流动和排气完全是因为它的自重。虽然建筑管理许可最轻的自密实轻混凝土

45、（SVLB）干燥的表观密度只有138kg/dm3，但其具有令人满意的自密性和好的流动性。其力学性能和常规轻混凝土相同。 9 结语 自密实混凝土（SVB）涉及特殊的新拌混凝土性能，为了确保实际应用中这种性能，德国钢筋混凝土委员会在规程中明确建立了有关的建筑管理的指导路线。有关硬化后混凝土性能方面，自密实混凝土（SVB）和普通混凝土没有区别，都要符合同样的规程，就是DIN EN 206-1和DIN 1045。 参考文献 1Okamura，H.;Maekawa,K.;Ozawa,K.:High Perormance Concrete(Japanisch),Gihodo shuppan,Tokyo 1

46、993. 2Deutscher Ausschuss fr Stahlbeton(DAfStb).Richtlinie Selbstverdichtender Beton,Ausgabe November 2003,Beuth-Verlag. 3Lemmer,C.;Hartmann,J.;Wolf,T.:Rheological properties of mortars for Self-Compacting Concrete.Concrete-Annual Jourmal on Conrete and Conrete Struxtures Vol.14,Darmstadt 1999. 4Hat

47、tari,K.;Izumi,K.:Estimation of effects of the specific properties of particles on the viscositysof cement ceedings of the fifth commet/ACI Internationl Conference.Rom/Italy 1997,S.511-536. 5Billberg,P.:Self-Compacting concrete for civil engineering-the Swedish experience.Swedish cement and

48、concrete research institute.ISSN:0346-8240.CBI Report2/99,199. 6Kordts,S.;Bbreit,W.:Beuteilung der frischbetoneigenschaften von sebstverdichtendem Beton.beton 53(2003) Heft 11,S.565-571. 7Kordts,S.;Bbreit,W.:Kombiniertes prfverfahren zur Beurteilung der Verarbeitbarkeit von Selbstverdichtenden Beton

49、en-Auslaufkegel.beton 54(2004) heft4,S.213-219. 8DIN EN 1008:2002-10:Festlegung fr die Probenahme,Prfung und Beurteilung der Eignung von Wasser,als Zugabewasser fr Beton,Beuth-Verlag,Berlin. 9Grbl,P.;Lemmer,C:SelbstverdichtenderBeton-Eigenschaften,Ausliefeurung,Anwendung. Selbstverdichtender Beton.D

50、BV-Heft Nr.3,S.7-16. 10Brameshubar,W.:Selbstverdichtender Beton.Speziabeton Band 5,Verlag Bau+Technik, Dsseldirf 2004. 11Kordts,S.;Grube,H.:Steuerung der Verarbeitbarkeitseigenschaften von Selbstverdichtendem Beton als Transporbeton.beton 52(2002) Heft 4,S.217-223. 12DIN 18218:1980-09:Frischbetondru

51、ck auf lotrechte Schalungen,Beuth-Verlag,berlin. 13Mller,H.S.;Haist,M.:Erste allgemeine bauaufsichtliche Zulassung-Selbstverdichtender Leichtbeton.BFT lntermational-Betonwerk-und Fertigteiltechnik 70(2004)Heft 12,S.8-17.自密实混凝土综述【中国水泥网】 作者:刘数华，王晓燕单位: 【2010-07-27】 摘要：本文首先对自密实混凝土的发展与现状进行总结，提出自密实混凝土的制备原

52、理，同时介绍自密实混凝土的原材料选择原则和配合比设计方法，并展望了自密实混凝土的发展方向与相应的解决途径。 1 自密实混凝土的发展自密实混凝土(Self Compacting Concrete) ，也有人称为高流态混凝土(Highly Fluidized Concrete) ，指混凝土拌合物主要靠自重，不需要振捣即可充满模型和包裹钢筋，属于高性能混凝土的一种。该混凝土流动性好，具有良好的施工性能和填充性能，而且骨料不离析，混凝土硬化后具有良好的力学性能和耐久性。世界各国对混凝土结构的耐久性问题十分关注。目前所有混凝土均靠充分振捣来达到密实，满足所需要的强度和耐久性，振捣不良会大大降低混凝土的最

53、终性能。因此，日本岗村教授提出研究开发自密实混凝土，利用其自身优良的施工性能，保证混凝土即使在不利施工的条件下，也能密实成型，避免因振捣不足而造成的空洞、蜂窝、麻面等质量缺陷。他们首先利用水下混凝土的技术来研制这种流动性好、填充性高的混凝土。通过试验发现简单地把这种工艺移到地面上施工并不成功，主要原因有：a) 由于这类混凝土粘度较高，包裹在混凝土中的空气难以排除；b) 在钢筋密集部分，难以做到密实填充。因此，他们又开始做了新的研究，并取得较大进展。1989 年，在东京举行了自密实混凝土的公开试验，有100 多位研究人员和工程技术人员参加，会后许多大建筑公司开始了自密实混凝土的开发。1992 年

54、出席日本混凝土学会关于自密实混凝土年会的单位增至30 家。日本建筑协会在材料施工委员会下设置了“高流动性混凝土”分会，并于1992 年到1995 年三年内对自密实的质量标准、材料、配合比、施工、质量管理等有关内容进行了研究，1997 年1 月制定了“高流动性混凝土材料、配比、制造、施工指针”，大大推动了自密实混凝土在日本的应用。1998 年8月日本在一次国际会议上宣布到2003 年自密实混凝土的用量超过混凝土总用量50 %的计划。欧洲也不甘落后，出资300 万欧元资助由多国建筑商、混凝土专家、外加剂生产厂、钢纤维生产厂联合攻关的开发项目，旨在开发土木工程通用型自密实混凝土(较高的强度)以及建筑

55、用高质量饰面效果的纤维增强自密实混凝土，其目标是赶上和超过日本技术。我国从20 世纪90 年代初期也开始了免振自密实混凝土的研究。从1995 年开始深圳、上海、北京等城市应用自密实混凝土浇筑了4 万余立方米，主要应用于地下暗挖、配筋形状较为密实、复杂等无法浇筑和振捣的部位，解决了施工扰民的问题，缩短了浇筑工期。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240270 mm ，扩展度600 mm ，Orimet 法流下时间816 s ，坍落度中边高差20 mm。2 自密实混凝土的制备原理自密实混凝土具有高工作性、抗离析性、间隙通过性和填充性。按流变学理论，新拌混凝土属宾汉姆流体，其流变方程为： = 0 + (1) 式(1) 中：为剪切应力；0 为屈服剪切应力；为塑性粘度；为剪切速度。0 是阻止塑性变形的最大应力，在外力作用下混凝土拌合物内部产生的剪切应力0 时，混凝土产生流动；是混凝土拌合物内部阻止其流动的一种性能，越小，在相同外力作用下流动速度越快，