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 |