自密实混凝土配合比试验研究.pdf

第 3 9卷第4期 2 0 1 3年 8月 四川建筑科学研究 S i c h u a n Bu i l d i n g S c i e n c e 2 5 5 自密实混凝土配合 比试验研究 郭 栋， 杨卫国， 王 京 ( 邯郸职业技术学院建工系， 河北 邯郸0 5 6 0 0 1 ) 摘要： 在初步计算自密实混凝土配合比的基础上， 利用地方原材料， 通过外加剂的复合和水胶比的调整对 自密实 混凝土进行了配合比优化， 试验结果表明， 所配制的自密实混凝土能满足其工作性和强度要求。 关键词： 外加剂； 自密实混凝土； 配合比 中图分类号： T U 5 2 8 1 文献标志码： A 文章编号： 1 0 0 81 9 3 3 ( 2 0 1 3 ) 0 4 2 5 50 3 Ex p e r i me n t a l r e s e a r c h o n s e l f c o m p a c t i n g c o n c r e t e GUO Do n g ， YANG W e i g u o ， WANG J i n g ( C o n s t r u c t i o n E n g i n e e r i n g D e p a r t m e n t o f Ha n d a n P o l y t e c h n i c C o l l e g e ， H a n d a n 0 5 6 0 0 1 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： I n t h i s p a p e r ， t h e d e s i g n o f mi x e d r a t i o f o r s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e i s p r o d u c e d b y t h e wa y o f fi x e d s a n d and s t o n e ， t h e mi x e d r a t i o i s o p t i mi z e d b y me t h o d s s i n g l e f a c t o r ， t h e r e s u l t s i n d i c a t e t h a t t h e s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e c a r l me e t i t s wo r k a b i l i t y a n d s t r e n g t h Ke y wo r d s ： a d mi x t u r e s ； s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e ； mi x e d r a t i o 0 引 言 自密实混凝 土 ( S e l f - C o mp a c t i n g C o n c r e t e ， 简 称 S C C ) ， 指混凝土拌合物不需要振捣或少振捣仅依靠 自重即可充满模型 、 包裹钢筋成型密实的混凝土 ， 属 于高性能混凝土 的一种。和高强 自密实混凝 土相 比， 低强度 自密实混凝土水胶 比大 ， 混凝土拌合物 的 高流动性容易得到保证 ， 但很难保证高稳定性。因 此， 必须通过原材料合理匹配 、 合理 的选择外加剂 以 及外加剂的复合， 以达到新拌混凝土高流动性和高 稳定性矛盾的统一 ， 这是低强度 自密实混凝 土配制 的关键。 本文采用地方原材料 ， 通过大量的试验研究 ， 确 定了自密实混凝土的配合比。 1 原材料及试 验方法 1 1 原材料 1 1 1 水泥 采用4 2 5普通硅酸盐水泥， 凝结时问符合标准 要求 ， 安定性合格 ， 物理力学性能指标见表 l 。 由表 1可以看出， 该水泥应该评定为 3 2 5强度 等级。 收稿 日期 ： 2 0 1 2 - 0 1 - 0 5 作者简介： 郭栋( 1 9 7 8 一) ， 男， 讲师， 主要从事工民建专业的教学。 E ma i l ： s t i c k u p s l n a c o m 表 1 水泥的物理及力学性能指标 Ta b l e 1 P h y s i c a l a n d me c h a n i c a l p r o p e r t i e s of c o nc r e t e t ar g e t s 1 1 2粉煤灰( F ) 采用 I 级粉煤灰 ， 物理指标见表 2 。 表 2 粉煤灰的物理指标 Ta b l e 2 Th e p h y s i c al i n d i c a t o r s o f f l y a s h 1 1 3外加 剂 采用高效减水剂、 缓凝剂、 增稠剂等。 1 1 4 细骨料 采用 中砂 ， 级配良好 ， 其性能指标见表 3 。 表 3 砂子的性能指标 Ta b l e 3 Th e pe r f o r ma n c e o f s a n d 1 1 5 粗骨料 选用的是碎石 ， 51 5 m m连续级配 ， 其性能指 标见表 4 。 2 5 6 四川建筑科学研究 第3 9卷 表 4 石子的性能指标 Ta bl e 4 Th e pe r f o r ma nc e o f s t o ne s 1 1 6 水 采用 自来水 。 1 2试验方法 1 2 1混凝 土 的拌 合方 法 机械拌合 ： 自密实混凝土配制试验采用小型圆 盘立式强制搅拌机搅 拌， 拌合方法和普通混凝土稍 有差异 ， 体现在胶凝材料干拌均匀后加砂和石 ， 再干 拌均匀。 1 2 2 自密 实混 凝土拌 合物 工作性 测定 方法 自密实 混凝 土拌 合 物 工作 性 测定 方 法 参考 G B J 8 0 -8 5 ( 普通 混凝土拌合物 性能试 验方法进 行， 结合定量测定和定性观察， 综合评定自密实混凝 土拌合物工作性。工作性的定量指标采用坍落度、 扩展度和中边差。 1 2 3 自密 实混凝 土强度 测定方 法 自密实混凝土抗压强度按 G B J 8 1 -8 5 普通混 凝土力学性能试验方法 进行测定。 2 自密 实混 凝 土配 合 比 的初 步确 定 及配合 比的优化 2 1 自密实混凝土配合比初步确定 本次试验采用固定砂石体积含量法初步计算了 自密实混凝土配合 比。计算配合 比见表 5 。 表5 萘系混凝土试配( k m ， 粉煤灰掺量 3 5 ) Ta b l e 5 Co n c r e t e s p e c i m e n s wi t h n a p h t ha l e n e ( k g m ， 3 5 n y a s h ) 呈 塑 塑堡 互王 王 查 堕 1 3 O 9 】 6 6 8 】 3 8 1 3 2 0 0 0 4 2 2 2 自密实混凝土优化 在计算 的自密实混凝土配合 比基础上， 通过外 加剂的复合使 自密实混凝土在新拌阶段的工作性满 足施工要求。通过调整 自密实混凝土的水胶比使 自 密实混凝土抗压强度满足强度等级要求。 2 2 1 高效减水剂掺量的初步确定 通过水泥和高效减水剂 的相容性试验 ， 高效减 水剂品种确定 为萘系 U N F 一 5 ， 其掺量范 围为 1 0 一 1 2 ， 试验结果和现象见表 6 。 表 6 萘系高效减水剂自密实混凝土的和易性 Ta b l e 6 Na p h t h a l e n e s u p e r p l ast i dz e r wo r k a b i l i t y o f s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e 随着萘系高效减水剂掺量的增加 ， 混凝土拌合 物的坍落度和扩展度在增大， 而中边差在减小 ， 坍落 损失在降低 。N 2配合比混凝土拌合物 9 0 m i n以前 坍落度、 扩展度、 中边差都满足 自密实混凝土工作性 指标 的要求 ， 但是 ， 混凝土拌合物在 9 0 m i n至 1 2 0 m i n 坍落度经时损失大， 导致混凝土拌合物 1 2 0 m i n 后扩展度和中边差已不满足 自密实混凝土拌合物对 工作性的要求 。 2 2 2缓凝剂对新拌 自密实混凝土工作性能的影 响 缓凝剂是控制混凝土拌合物坍落度损失的有效 措施。通过采用缓凝剂初步试验 ， 确定采用的缓凝 剂为葡萄糖酸钠。在 N 2的基础上 ， 分别考虑掺人 0 o 4 和 0 0 6 的缓凝剂葡萄糖酸钠进行试验 ， 试 验结果和试验现象见表 7 。 表 7 缓凝剂葡萄糖酸钠掺量变化对自密实混凝土和易性的影响 Ta b l e 7 Vo l u me c h a n g e O i l s o d i u m g l u c o n a t e r e t a r d e r s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e wo r k a b i l i t y 由表 7可 以看 出， 当葡 萄 糖 酸钠 的掺 量 由 0 0 4 增加到 0 0 6 时 ， 自密实混凝土拌合物 的坍 落度和扩展度增加 ， 中边差减小 ， 同时坍落度损失在 降低了。N 5 在 1 2 0 m i n以内， 混凝土拌合物的坍落 2 0 1 3 N o 4 郭栋， 等： 自密实混凝土配合比试验研究 2 5 7 度 、 扩展度和中边差均能满足 自密实 昆 凝土的要求 。 2 2 3 增稠剂对新拌 自密实混凝土工作性 能的影 响 增稠剂可增加混凝土拌合物的液相稠度 ， 能够 有效的改善混凝土拌合物的泌水现象， 但是， 增稠剂 的掺入往往导致混凝土拌合物 的坍落度损失增大。 在 N 5基础上 ， 分别掺人 0 0 8 、 0 0 8 5 和 0 0 9 的增稠剂进行试验 ， 试验结果和试验现象见表 8 。 表8 增稠剂掺量变化对自密实混凝土和易性的影响 T a b l e 8 Th i c k e n e r c o n t e n t c h a n g e o n t h e s e rf- c o mp a c t i ng c o n c r e t e wo r k a b il i t y 随着增稠剂的掺量增加， N 6 N 8 在 1 2 0 m i n时 中边差已不符合要求。但是 ， 混凝土拌合物的泌水 现象得到显著 的改善 ， 考虑混凝土的成本 ， 选择 N 7 来进行强度试验。 2 2 4 水胶比对 自密实混凝土性能的影响 在 N 7的基础上 ， 只调整水胶 比， 增加水胶 比为 0 4 1 和 0 4 0两个 配合 比， 经 自密实混凝土拌合物 工作性试验 ， 其结果和试验现象见表 9 。 表 9 水胶比变化对自密实混凝土和易性的影响 Ta b l e 9 W a t e r c e me n t r a ti o c h a n g e o n t h e s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e wo r k a b i l i t y 表 9 表明， N 9和 N 1 0的坍落度、 扩展度和中边 差在 1 2 0 mi n以内均能满足施工的要求。针对 N 7 、 N 9和 N 1 0配合 比成型作强度对 比试验 ， 测定抗 压 强度见表 l O 。 表 1 0 抗压强度 Ta bl e 1 0 Compr e s s i v e s t r e ng t h 编号 抗压强度 MP a 7 d 2 8 d 由表 1 0可知 ， N 7 、 N 9和 N 1 0中只有 N 9满足所 配制 自密实混凝土强度较高 ， 因此 ， 优化后 的配合 比 为 N 9 。 3 结 论 1 ) 自密实混凝土 的配制主要解 决高流动性和 高稳定的矛盾 。 2 ) 通过不同品种外加剂的合理匹配， 使 自密实 混凝土拌合物的高流动性与高稳定性达到统一。 3 ) 通过调整水胶 比， 可以使 自密实混凝 土的抗 压强度满足强度等级 的要求。 参 考 文 献 ： 1 吴红娟， 李志国 白密实混凝土及其工作性评价 J 武汉工业 学 院学报 ， 2 0 0 4 ( 6 ) ： 6 8 - 7 1 2 吴方贵， 邓茂萍， 胡庆军 混凝土外加剂的选用与调配方法 J 混凝士， 2 0 0 5 ， 7 2 ( 9 ) 3 梅世龙， 蒋正武， 孙振平 骨料对 自密实混凝土性能的影响 J 建筑技术， 2 0 0 7 ， 3 8 ( 1 ) ： 5 3 - 5 5