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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、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:①与水泥的相容性好; ②减水率大; ③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:①混凝土各组成材料括固、气、液三相,有体积加和性;②石子的空隙由干砂浆填充;③干砂浆的空隙由水填充;④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。
自密实混凝土为什么能具有常态混凝土的良好力学性能。要搞清这个问题,还须从混凝土的微结构理解。水泥石与骨料间的界面区,是混凝土结构最薄弱的部位:与水泥石比较,界面区具有不同的结构和相分布,界面区孔隙增加,晶体相较软弱,渗透性大。
新拌混凝土的流动性和振捣作用,在很大程度上促进了界面区的形成。
在普通混凝土中,界面区的孔隙率高于水泥石的孔隙率。由于振动影响产生的微泌水形成的孔隙结构,气泡聚集以及界面区局部水灰比较大的情况比较严重。由于自密实混凝土黏性好,泌水少,加上不需要振捣,因而减少了微泌水,水泥石的孔隙率尤其是界面区的孔隙率显著低于普通混凝土,而且均匀分布于界面区和水泥石本体之中。同时由于自密实混凝土掺入了较多的粉煤灰,水化中消耗了较多的氢氧化钙,大大减少了界面区氢氧化
钙晶体的形成。减少了氢氧化钙这一软弱晶体的形成,就改善了自密实混凝土的界面区结构。结构密实,强度提高,渗透性低,就能够提高耐久性能。2100433B
SCC的硬化性能与普通混凝土相似,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。
EFCA技术委员会主席Dr. Bert Kilanowski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:
·1 保证混凝土良好地密实。
·2 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。
·3 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’。
· 4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;能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。
· 5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。
· 6避免了振捣对模板产生的磨损。
· 7减少混凝土对搅拌机的磨损。
· 8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。
自密实混凝土其硬化后的耐久性非常有限,尤其是在寒冷气候条件下;同时,自密实混凝土中还有不稳定的气泡。高流动自密实性混凝土与普通混凝相比,干燥收缩略大。
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 |
mm |
650 |
800 |
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 |
2 |
5 |
不需调整 |
试验室/现场 |
3 |
J 环试验 |
通过钢筋间隙能力 |
mm |
0 |
10 |
调整 |
现场 |
4 |
V 型漏斗试验 |
填充能力 |
秒 |
8 |
12 |
最大 16mm |
试验室/现场 |
5 |
V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 |
6 |
L型箱试验 |
通过钢筋间隙能力 |
(h2/h1) |
0.8 |
1.0 |
调整 |
试验室 |
7 |
U型箱试验 |
通过钢筋间隙能力 |
(h2-h1)mm |
0 |
30 |
调整 |
试验室 |
8 |
填充箱试验 |
通过钢筋间隙能力 |
% |
90 |
100 |
调整 |
试验室 |
9 |
GMT筛析稳定性试验 |
抗离析性能 |
% |
0 |
15 |
不需调整 |
试验室/现场 |
10 |
Orimet口下料试验 |
填充能力 |
秒 |
0 |
5 |
最大 16mm |
试验室/现场 |
1.主要技术内容自密实混凝土(Self-Compacting Concrete,简称 SCC),指混凝土拌合物不需要振捣仅依靠自重即能充满模板、包裹钢筋并能够保持不离析和均匀性,达到充分密实和获得最佳...
自密实混凝土是指混凝土拌和物主要依靠自重,勿需振捣即可自行填充模型且包裹配筋的混凝土,能极大减轻施工工人劳动强度,缩短工期。自密实混凝土施工工艺:板工程 免振自密实混凝土梁、柱观感质量要达...
自密实混凝土一般不需要振捣,只是在拐角处等一些狭窄部位少振捣一下就行。 自密实混凝土本身塌落度就大,振捣后混凝土很容易离析。
为了达到不振动能自行密实,硬化后具有常态混凝土一样的良好物理力学性能,配制的混凝土在流态下必须满足以下要求:
在流经稠密的钢筋后,仍保持成分均匀。如果黏性太大,滞留在混凝土中的大气泡不容易排除。黏度用混凝土的扩展度表示,要求在500—700mm范围内。如黏性过大即扩展度小于500mm时,则流经小间隙和充填模板会带来一定的困难;如果黏性太小即扩展度大于700mm后,则容易产生离析。因此,自密实混凝土要求粉体含量有足够的数量,粗骨料应采用5~15mm或5~25mm的粒径,且含量也比普通混凝土少。绝对体积应在0. 28~0. 33m3之间。含砂率应在50%左右。
浇筑前后均不离析、不泌水,粗细骨料均匀分布,保持混凝土结构的匀质性,使水泥石与骨料、混凝土与钢筋具有良好的黏结,保持混凝土的耐久性。
如果加大水灰比,增加用水量,虽然会增大流动度,但黏性降低。混凝土的用水量应控制在150~200kg/m3。之间。要保持混凝土的黏性和稳定性,只能依靠掺加高效减水剂来实现。采用聚羧酸类减水剂比较好,也可采用氨基磺酸盐,掺量为o.8%~1.2%(占水泥重量)。
要保持混凝土具有良好的稳定性,粉体含量是关键。混凝土中小于80tim的粉体含量即胶凝材料用量应在000~600kg/m3之间。当水泥用量较多时,可以掺用粉煤灰、矿渣粉或石灰石粉取代一部分水泥,以降低水化热量。必要时,可以采取减少水泥用量、掺用少量的增黏剂,以保持适度的黏性。一般采用生物聚合物多糖增黏剂。
自密实混凝土2
自密实混凝土 1 一、 SCC 简介: 自密实混凝土 (Self Compacting Conctete 或 Self-Consolidating Concrete 简称 S CC)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
自密实混凝土 (3)
自密实混凝土 (3)
前言
第1章 绪论
第2章 自密实混凝土的相关技术原理
第3章 新拌自密实混凝土的性能
第4章 自密实混凝土的水化与微结构
第5章 自密实混凝土的力学与耐久性能
第6章 自密实混凝土的配合比设计
第7章 自密实混凝土的生产、施工与质量控制
第8章 自密实混凝土的工程应用
第9章 橡胶集料改性自密实混凝土
自密实混凝土L型流动仪,自密实混凝土试验仪(L型流动仪)是按照国家最新标准用来测定自密实混凝土流动性。
自密实混凝土L型流动试验仪主要用来评价自密实混凝土的穿越性,即穿越密集钢筋的能力。 本方法所采用的模具主要包括一个用钢板做成的L型箱、隔板活动门、可拆卸的钢筋网片等。
自密实混凝土L型流动仪试验方法:
1、把L型流动仪放在水平、坚实的平面上,关闭隔板活动门。
2、用水湿润模具内部,并擦去明水,然后把仪器垂直部分的箱体装满混凝土试样。
3、静置1 min (分钟)
4、提起活动门,使混凝土穿过钢筋流到水平箱体内。同时,按下秒表记录混凝土通过钢筋网片流到水平梁柱边缘的时间。
5、当混凝土停止流到的时候,观察混凝土在钢筋网片两侧是否存在高度差,即是否流平。
6、整个试验过程须在5min(分钟)内完成。
自密实混凝土L型流动仪试验结果的评价方法:
1、混凝土穿过钢筋网片后在水平方向流平,说明混凝土有足够的穿越钢筋的能力。
2、如果粗骨料堆积的钢筋后面,混凝土在钢筋网片两侧存在高度差,则混凝土的穿越能力较差。两侧的高度差越大,说明混凝土的穿越能力越差。
3、自密实混凝土穿越钢筋网片流到水平梁边缘的时间,可以在一定程度上反映混凝土的流动性。
自密实混凝土V型漏斗用于测量自密实混凝土的粘稠性和抗离析性。适用于各个等级的自密实混凝土粘稠性能和抗离析性能的测定。
自密实混凝土V型漏斗符合下列要求:
1、V形漏斗的形状和内部尺寸(如图),漏斗的容量约为10L,其内表面应经加工修整呈平滑状。V形漏斗制作材料可用金属,也可用塑料。在漏斗出料口的部分,应附设快速开启且具有水密性的底盖。漏斗上端边缘的部位应加工平整,构造平滑。
2、支撑漏斗的台架宜有调整装置,应确保台架的水平,且易于搬运。
3、应备有混凝土投料用容器(约5L容量,附有把手的塑料桶)、接料容器(约12L容量的水桶)、刮平混凝土顶面的平直刮刀、能准确量测至0.1s的秒表和湿布等。
新拌混凝土试样,可按现行国家标准《普通混凝土拌合物性能试验方法标准》GB 50080的相关规定制作。
自密实混凝土V型漏斗试验方法应符合下列规定:
1、V型漏斗经清水冲洗干净后置于台架上,使其顶面呈水平,本体侧为垂直状态。应确保漏斗稳固。用拧过的湿布擦拭漏斗内表面,使其保持湿润状态。
2、在漏斗出口的下方,放置承接混凝土的接料容器。混凝土试样填入漏斗前,应先行确认漏斗流出口的底盖是否已经关闭。
3、用混凝土投料用容器盛装混凝土试样,由漏斗的上端平稳地填入漏斗内至满。
4、用刮刀沿漏斗上端将混凝土的顶面刮平。
注:混凝土试样约为10L左右。
5、混凝土顶面刮平,待静置1min后,将漏斗出料口的底盖打开,用秒表测量自开盖至漏斗内混凝.土全部流出的时间(N),精确至0.1s,同时观察并记录混凝土是否有堵塞等状况。
注:
1、若新拌混凝土的粘滞性较高,全量流空瞬间的判定较为困难时,可由漏斗上方向下观察,透光的瞬间即为混凝土由卸料口流完的瞬间,测量流下时间时,应用精度在0.1s以上的秒表进行测定。
2、流下时间的测定,宜在5min内对试样进行2次以上的试验,以2~3次试验结果的平均值进行评价,可减少取样的误差。
自密实混凝土V型漏斗试验结果应符合下列要求:
1、混凝土流下时间的测定应精确至0.1S.
2、混凝土流下状况记录除测量流下时间外,还应记录混凝土在流下过程的流动状况,如是否有堵塞的状况等。
自密实混凝土V型漏斗检验报告中应包含下列各项内容:
1、混凝土的配合比
2、混凝土流下时间
3、混凝土流动状况记录