发布时间 : 星期三 文章C30自密实混凝土配合比设计更新完毕开始阅读caf72809aa956bec0975f46527d3240c8447a10b
高性能混凝土的研制，于1996年获得了免振捣自密实混凝土的国家专利。之后，中建一局、中国铁道建筑总公司及深圳、济南、天津、宁夏等地陆续有了自密实混凝土应用于工程实践的报道。2003年广州西卡建筑材料公司天津分公司先后在天津和北京举办“高性能混凝土、自密实混凝土研讨会”，推动了津京地区自密实高性能混凝土的发展。此外，清化大学的廉慧珍教授、覃维祖教授、武汉工业大学的马保国教授、哈尔滨工业大学的巴恒静教授、福州大学的郑建岚教授、中南大学的谢友均教授、山东建工学院的李志明教授以及江苏建材研究院、天津市建筑科学研究院等对自密实混凝土做了大量研究工作，促进了我国自密实混凝土的发展。
2、国外对自密实混凝土的研究
国外对自密实混凝土的研究报道较早出现于日本。1988年夏，东京大学冈村甫研制室第一次成功地配制出自密实混凝土。次年，在东京举行了自密实混凝土的公开实验，会后许多大建筑公司开始了自密实混凝土的开发。1991年就有13家总承包公司的研究人员在东京大学实验室研究自密实高性能混凝土，1992年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。至1994年底，日本已有28个建筑公司掌握了自密实混凝土的技术，可见其发展速度是很快的。其它国家也逐渐开始研制自密实混凝土。事实上，上世纪80年代早期挪威建造的混凝土结构海上石油平台，由于配筋密集且结构庞大无法对混凝土振捣，所配制使用的混凝土实际上是依靠重力密实。法国于1995年开始研制免振捣自密实混凝土，瑞典、德国、新加坡、瑞士等国家也相继研制成功并获得应用，荷兰自1999年开始已将自密实混凝土用于预制建筑构件的生产。 3、自密实混凝土的应用现状
目前，自密实混凝土已广泛应用于各类工业民用建筑、道路、桥梁、隧道及水下工程、预制构件中，国内也已有自密实混凝土用于特殊结构施工报道，如大型爆炸洞、水工建筑物、窄径深孔井桩、钢管混凝土等。
加拿大、英国有报道通过高掺量粉煤灰生产出28天强度为28-46MPa和30-35MPa的自密实混凝土；世界上跨度最大（主跨1990m）的悬索桥一明石海峡
大桥工程是自密实高性能混凝土成功应用的典范。明石桥的2个锚锭分别使用了24万m3m和15万m3m强度为25MPa的自密实混凝土。由于采用自密实高性能混凝土施工新技术，使两个锚锭的施工从两年办缩短到两年，缩短工期20%；美国西雅图双联广场是迄今为止自密实高性能混凝土用于实际结构中强度最高的，实测28d强度119MPa，91d强度145MPa，由于采用了超高强的自密实高性能混凝土降低了结构成本30%。
国内也有C30，C40自密实混凝土的研究和应用。2002年C100高性能混凝土在北京率先成功应用于国家大剧院工程后，2004年4月沈阳远吉大厦钢管混凝土柱采用自密实混凝土浇灌，28天强度等级达到C100。深圳、上海、北京等城市已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。
三、课题研究内容
1、自密实混凝土配合比设计方法研究
在参考大量文献、总结各种已有混凝土配合比设计方法的基础上，提出一种新的自密实混凝土配合比设计方法。该方法应力求满足自密实混凝土对于原材料的敏感性要求，考虑到具体材料的特性而变化其中的参数取值，并能体现不同参数对于自密实混凝土相应性能的影响。
2、水泥和矿物掺合料与减水剂相容性问题的试验研究
净浆的流变性能对自密实混凝土的工作性有很大影响。要保证所用高效减水剂应该与水泥和矿物掺合料之间彼此相容，并且为了满足浆体的流动性、保水性和粘聚性等多方面要求，各材料用量应该有一个合理的范围本文采用一种水泥、两种新型高效减水剂和三种矿物掺合料，按“混凝土外加剂对水泥的适应性检测方法”，分别研究了各材料组分在不同水灰比和不同比例搭配条件下的浆体流动性，为自密实混凝土配合比试验提供参考数据。 3、自密实混凝土配合比试验研究
按照本文提出的自密实混凝土配合比设计方法设计初步配合比，探讨各参数
对于混凝土性能的影响，并针对所用原材料得出其合理用量范围;在保证良好工作性的基础上，研究自密实混凝土的力学性能;在现有试验条件下，争取扩大强度范围，配制出不同强度等级的自密实混凝土。
四、自密实混凝土性能
1、混凝土工作性
对于混凝土拌合物的工作性，众多学者曾给出自己不同的定义。工作性涵义的广泛和难于定量化表示是它最大的特点与普通混凝土和一般大流动性混凝土相比，自密实混凝土的工作性内涵有所扩大，具体体现在以下四个方面: （1）高流动性:保证混凝土能够在自重作用下克服内部阻力(包括胶凝材料的粘滞性与内聚力以及骨料颗粒间的摩擦力)和与模板、钢筋间的粘附性，产生流动并填充模板与钢筋周围。
（2）高稳定性:保证混凝土质量均匀一致，在浇注过程中砂浆与骨料不会离析，浇注后不会泌水与沉降分层。
（3）通过钢筋间隙能力:保证混凝土穿越钢筋间隙时不发生阻塞。
（4）填充密实性:保证混凝土填充模板，并自行排出浇灌过程中带入的气泡达到成型密实。是流动性、稳定性和间隙通过性的综合表现。 2、技术特点
同普通混凝土相比，自密实混凝土在配合比设计上对原材质量和用量有更高的要求，主要表现在如下方面：
(1)高效减水剂是自密实混凝土产生的前提。自密实混凝土随着高效减水剂的发展而产生的，减水剂对其性能有决定响。减水剂的作用相当于振捣棒，均匀分散水泥颗粒于水形成浆体，骨料通过浆体浮力和粘聚力悬浮于水泥浆中。《自密实混凝土应用技术规程》（CECS203：2006）［4］中规定，宜选用聚羧酸系高效减水剂，当需要提高混凝土拌和物粘聚性时，自密实混凝土中可掺入增粘剂。
(2)自密实混凝土对水泥的要求。水泥强度等级根据混凝土的试配强度等级选择，同时考虑与减水剂相容性问题，通常自密实混凝土比普通混凝土水泥用量多、水泥强度等级高。《自密实混凝土应用技术规程》中规定，使用矿物掺合料的自密实混凝土，宜选用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。
(3)自密实混凝土对骨料的要求。自密实混凝土对骨料有较高的要求，《自密实混凝土应用技术规程》规定，粗骨料宜采用连续级配或2个单粒径级配的石子，最大粒径不宜大于20mm；石子的含泥量≤％、泥块含量≤％、针片状颗粒含量≤8％；石子孔隙率＜40％。
(4)超细矿物掺合料是配制自密实混凝土的必要条件。超细矿物掺合料是自密实混凝土配制不可缺少的条件，它们可以提高拌合物的流动性、减少水泥用量和水化热，并通过二次火山灰效应参与水化进程，提高混凝土后期强度。常用的超细矿物掺合料有粉煤灰、矿粉和硅粉，矿物掺合料的细度和吸水量是重要的参数，一般认为直径小于的细矿物掺合料对自密实混凝土更有利，并且要求孔径筛的通过率大于70％。
五、自密实混凝土设计
1、设计原材料
自密实混凝土具有特殊的工作性能，这使得它在原材料上比普通振捣混凝土要求更为细致严格。
1、水泥 理论上各种水泥都可用于配制自密实混凝土，品种的选择决定于对混凝土强度、耐久性等的要求;但考虑到工作性要求及坍落度经时损失小，应优先选择C3A和碱含量小、标准稠度需水量低的水泥。
2、骨料 自密实混凝土应选择质地坚硬、密实、洁净的骨料，含泥量、杂质要少。粗骨料针片含量少，最大粒径一般在16mm~20mm范围，且间断级配往往优于连续级配砂在混凝土中存在双重效应，一是圆形颗粒的滚动减水效应;二是比表面积大，需水量高这两种相互矛盾的效应决定了必须根据水泥、掺合料、外加剂等情况综合考虑来选取砂率。宜选用级配良好的中砂或粗砂。