自密实混凝土简介

摘要：自密实混凝土(Self CompactingConcrete 或Self-Consolidating Concrete 简称SCC)是指在自身重力作用下,无需任何振捣即能密实成型的高性能混凝土,被称为“近几十年中混凝土建筑技术最具革命性的发展”。本文对自密实混凝土作出了基本的研究与介绍。

关键词：自密实混凝土性能；配合比设计；发展历史与研究现状

中图分类号：TU377文献标识码：Ａ

一、前言

针对不同用途的要求，高性能混凝土以耐久性为主要指标，对耐久性、工作性、适用性、强度、体积稳定性、经济性等性能重点地予以保证。为此，高性能混凝土在配置上的特点是低水胶比，选用优质原料，除水泥、水、骨料外，必须增加足够数量的矿物掺和物和高效外加剂。自密实混凝土就是在此基础上出现的一种新型高性能混凝土。

自密实混凝土的性能

自密实混凝土拌合物除应满足普通混凝土拌合物对凝结时间，和易性（流动性、黏结性、保水性）等的要求外，还应满足自密实性能的要求，包括填充性、间隙通过性和抗离析性等，并通过坍落扩展度试验、试验、J环扩展试验、筛析试验或跳桌试验共同测定。

自密实混凝土强度主要通过控制水泥强度和水灰比、混凝土龄期、养护条件等使自密实混凝土强度等级满足配合比设计强度等级的要求，并使弹性模量、长期性能和耐久性等其他性能符合设计或相关标准。

二、自密实混凝土配合比设计

自密实混凝土的基本组成成分是水泥、水、骨料、矿物掺和物（粉煤灰、矿渣粉等）、高效减水剂。根据结构物的结构条件、施工条件以及环境条件所要求的自密实性能进行设计，在综合强度、耐久性和其他必要性能要求的基础上，根据绝对体积法原理提出初步配合比。 1.初步配合比要求

（1）粗骨料的最大粒径和单位体积粗骨料量

粗骨料最大粒径不宜大于20mm,单位体积粗骨料量可参照表1-1选用。

表1-1 单位体积粗骨料用量

混凝土自密实性能等级 一级 二级 三级

单位体积粗骨料绝对体积（） 0.28―0.30 0.30―0.33 0.32―0.35

（2）单位体积用水量、水粉比和单位体积粉体量

单位体积用水量宜为155―180，水粉比按体积比宜取0.80―1.15，单位体积粉体量宜为0.16―0.23，单位体积浆体量宜为0.32-0.40。

（3）含气量

自密实混凝土的含气量根据粗骨料最大粒径、强度、混凝土结构的环境条件等因素确定，宜为1.5-4.0。

（4）单位体积细骨料量

单位体积细骨料量由单位体积粉体量、骨料中粉体含量、单位体积粗骨料量、单位体积用水量和含气量确定，S/G＝48～55。

（5）单位体积胶凝材料体积用量

单位体积胶凝材料体积用量可由单位体积粉体量减去掺合料体积量以及骨料中小于0.075mm的粉体颗粒体积量确定。

水灰比与理论单位体积水泥用量

根据工程设计的强度计算出水灰比，并得到相应的理论单位体积水泥用量。

（7）实际单位体积活性矿物掺合料量和实际单位体积水泥用量

根据活性矿物掺合料的种类和工程设计强度确定活性矿物掺合料的取代系数，然后通过胶凝材料体积用量、理论水泥用量和取代系数计算出实际单位体积活性矿物掺合料量和实际单位体积水泥用量。

（8）水胶比

根据计算得到的单位体积用水量、实际单位体积水泥用量以及单位体积活性矿物掺合料量计算出自密实混凝土的水胶比，且应小于0.45。

（9）外加剂掺量

高效减水剂和高性能减水剂等外加剂掺量根据所需的自密实混凝土性能经过试配确定。配合比的适配、调整与确定 适配时，进行试拌后，先后检查拌合物自密实性能必控指标和拌合物自密实性能可选指标。当试拌得出的拌合物自密实性能不满足要求时，应保持水胶比不变、胶凝材料和外加剂用量合理的原则下调整胶凝材料用量、外加剂用量或砂的体积分数等，直到符合要求为止。根据试拌结果提出混凝土强度试验的基准配合比。

混凝土强度试验至少采用三个不同的配合比，标准养护到28d或设计要求的龄期试压。若有耐久性要求时检测相应的耐久性指标。根据适配结果对基准配合比进行调整，确定实验配合比，最后根据现场材料的含水率等实际情况，确定施工配合比。

发展历史与研究现状发展历史：1988年夏天东京大学土木系混凝土研究院成功配置出第一号免振实混凝土，由冈村教授、前川教授首次在世界上提出，并命名为“自密实混凝土”。自1989年在东京举行自密实混凝土的公开试验后，许多大建筑公司开始了自密实混凝土的开发。到1994年为止，日本已有28个建筑公司掌握了自密实混凝土的技术。法国、瑞典、德国、新加坡、瑞士等国家也相继研制成功并获得应用。

2.国内对自密实混凝土的研究现状

国内对自密实混凝土的研究与应用开始于90年代初期。1987年冯乃谦教授提出了流态混凝土的概念，奠定了对自密实混凝土研究的基础。从1993年到现在为止，国内的研究机构越来越关注自密实混凝土方面的研究。并且，锡宜高速公路、京杭运河大桥跨沪宁铁路、深圳南方国际广场、武汉国际会展中心上海泓邦国际大厦、三峡大坝发电站、台北101大楼世博演艺中心等都成功应用了自密实混凝土。

结束语

自密实混凝土可以减少在混凝土施工过程中因人为因素对混凝土质量的影响，并可以简化工序，缩短工期，提高效率。此外，由于可以大量利用粉煤灰和矿渣粉等工业废料，有利于环境保护，为混凝土走向绿色化、高性能化提供了技术保障。并且到目前为止，我国是世界上使用水泥和混凝土最多的国家，水泥的总产量超过全世界水泥总产量的1/2。可见，对自密实混凝土的研究与开发对我国、对世界，不仅具有较高的科研价值，而且具有很好的应用前景。

参考文献

[1] 刘小洁,余志武.自密实混凝土的研究与应用综述[J].铁道科学与工程学报.2006(02)

[2] 赵文兰,赵军,周晓.粉煤灰自密实混凝土的配合比优化设计[J].河南科学. 2005(01)

[3]冯乃谦，刑锋.高性能混凝土技术[M].原子能出版社，1999.80～204.

[4] 周履.高性能混凝土与自密实混凝土在日本的发展与应用[J].国外桥梁,1998,（2）：69-70.