粗骨料级配对自密实混凝土体积稳定性能的影响

1、粗骨料级配对自密实混凝土体积稳定性能的影响自密实混凝土（ Self-CompactingConcrete，简称 SCC）是指新拌混凝土具有高流动度而不离析、不泌水， 可在不经振捣或少振捣的情况下，完全依靠混凝土自身重力作用，充满模板每一个角落，达到 充分密实和获得最佳性能的混凝土。随着现代建筑工程的需要和混凝土施工技术发展的要求， 越来越多的工程采用自密实混凝土，常用于隧道的衬砌等无法振捣的部位，钢筋密集、 断面狭小且振捣也不易填充的部位，或城市中要求降低施工噪音的工程，大面积浇筑、搭脚手 架工作量太大且工期要求紧迫的工程，以及其他无法或难以振捣的工程。粗骨料是影响SCC 性能的重要因素，其中

2、粗骨料的级配对SCC 工作性能、 耐久性都有重要的影响。 目前国内外已有许多专家学者提出了有关粗骨料级配对混凝土性能影响的理论，然而这些理论大多是基于普通混凝土（ OPC）、轻质混凝土（ LWC）、高强混凝土（ HSC）以及高性能混凝土（ HPC）而提出，有关粗骨料级配对SCC 各项性能的影响鲜见报道。 本文选用不同级配的粗骨料配制了SCC，对 SCC 的干燥收缩及徐变性能进行了研究探讨。试验原材料）水泥：广州市珠江水泥有限公司硅酸盐水泥。）粉煤灰：珠海发电厂级粉煤灰。）矿渣：广东韶钢集团有限公司S95 级矿渣。）细骨料：机制砂，细度模数2.79。）粗骨料：碎石，连续级配，5 10mm 与 5

3、16mm。）外加剂：巴斯夫聚羧酸减水剂，固含量25%。试验方法（ 1 ） 骨料堆积空 隙率： 参照规 范 建筑用 卵石、 碎石（ GB/T14685-2011）测定骨料的堆积空隙率。（ 2）干燥收缩：参照规范普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准（ GB/T50082-2009），采用接触法测量自密实混凝土的干燥收缩。（ 3）徐变：参照规范普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法（ GBT50082-2009）测量自密实混凝土在标准环境中的徐变变形。试验配合比胶凝材料用量 480kg/m3，辅助性胶凝材料掺量35%（粉煤灰 25%、矿渣 10%），水胶比 0.33，砂率 52%，外加剂掺量 1.

4、2%，具体配合比见表 1。试验结果与分析粗骨料级配对堆积空隙率的影响不同级配粗骨料的松散堆积空隙率如图1 所示，随着 510mm、5 16mm两种骨料比例的变化，骨料的空隙率先减小，后增大； A/B=4:6时，骨料的空隙率达到最低44.7%。这是由于在A/B 4 6 时，粒径较小的骨料有效地填充了粗骨料体系中的空隙，而当 A/B 4 6 时，大部分空隙都已被填充完毕，继续提高510mm 的比例使得新加入的骨料在混合骨料体系形成了更多新的空隙，从而导致填充效率降低，空隙率反而增大（见图1）。粗骨料级配对 SCC 干燥收缩的影响本试验中除参照普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标 准（ GB/T5

5、0082-2009）对 SCC 干燥收缩进行测量之外，还采用了湿筛法， 筛除SCC中粗骨料， 依据 水泥胶砂干缩试验方法（ JC/T603-2004）成型了砂浆干燥收缩试件，测试了不同粗骨料级配配制的 SCC 的砂浆干燥收缩。砂浆干燥收缩结果如图2 所示， SCC 干燥收缩结果如图3 所示。由图 2 可见，剔除了粗骨料的砂浆干燥收缩曲线几乎重合；而由图 3 可见，对应的 SCC 干燥收缩则表现出较大差异，这说明粗骨料的级配对 SCC 的干燥收缩具有较大的影响。图 3 结果还表明，随着A/B的减小， SCC 的 60d 干燥收缩变形先减小后增大， 并在 A/B=4:6 的时候达到最小。 同时，当

6、 A/B=4:6 时， SCC 各龄期干燥收缩均为最低值。结合图1 可以发现， SCC 在粗骨料空隙率最低时，其干燥收缩最小。粗骨料级配对 SCC 徐变性能的影响参 考 普 通混 凝 土 长 期性 能和 耐 久性 能试 验 方法 标准 （ GB/T50082-2009），我们对不同级配的粗骨料配制的SCC 的徐变度进行了测量，其徐变度曲线如图4 所示：SCC 徐变在加荷 14d（混凝土龄期 21d）内发展较快，该阶段产生的徐变约为 60d 徐变的 70%，而后发展较缓。从图4 中可以看出： 随着粗骨料堆积空隙率的降低，SCC 的 60d 徐变有降低的趋势。 粗骨料空隙率为 46.8%时 SCC 的 60d 徐变度为 42.7 10-6/MPa；而当其降至 44.7%时， SCC 的 60d 徐变仅为 28.9 10-6/MPa，二者的徐变度相差 13.8 10-6/MPa 之高。这说明，较低的空隙率形成了更稳定的骨架 结构，使得 SCC 的抗变形能力得到提升，也即徐变度降低。结论（ 1）随着粗骨料空隙率的增大，自密实混