自密实混凝土技术与应用.ppt

Mastertitelformat bearbeiten,Mastertextformat bearbeiten,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Vierte Ebene,Fnfte Ebene,04.11.2004,-,*,自密实混凝土技术与应用,吴慧华,巴斯夫化学建材上海麦斯特建,工高科技建筑化工,有限公司,2,0,09.12,04.11.2004,1,-,低强度自密实混凝土,自密实混凝土应用,自密实混凝土的配制,国内外标准对比,自密实混凝土简介,04.11.2004,2,-,自密实混凝土,（,SCC,）,定义,:,具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性，浇注时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土。,SCC:Concrete that is able to flow and consolidate under its own weight,completely fill the formwork even in the presence of dense reinforcement,whilst maintaining homogeneity and without need for any additional compaction.,自密实混凝土简介,定义,04.11.2004,3,-,起源,自密实混凝土简介,冈,村教授,前川教授,小沢教授,自密实混凝土是在,1988,年,由东京,大学,的冈,村教授，前川教授,以及,小沢教授,首次在,世界,上提出的并冠以自密实混凝土的,名称,，其设想是从,水,下,不分,离混凝土中得到的启示。,04.11.2004,4,-,世界,发展状况,自密实混凝土简介,年,举办地,参加国,1998,高知,15,国家,1999,斯德歌尔摩,20,国家,2001,东京,20,国家,2003,雷克雅未克,31,国家,2005,芝加哥,34,国家,SCC,研讨会,04.11.2004,5,-,适用场合,自密实混凝土简介,沉井连续墙,钢管,柱,预制混凝土,水坝挡水墙,04.11.2004,6,-,分类,自密实混凝土简介,粉体,型,兼用型,粘度剂型,高性能混凝土,建筑混凝土,喷射混凝土,填埋混凝土,由于,粉,料,量,的,増加,，,材料,的抗分离性提高了,由于,粘度剂,的效果提高了材料的抗分离性,粉,料,量,的,増加,提高了,材料,的抗分离性,、,而,粘度剂的使用,减小了高流动混凝土的扩展度变化,粉,料,量少,，处于分离状态的混凝土,可塑性状态的混凝土,04.11.2004,7,-,评价方法,自密实混凝土简介,坍落度扩展度实验,SCC,通常具有较大的坍落度,(240 mm,270 mm),，因此可以用坍落扩展度试验代替坍落度试验做混凝土拌合物初步控制用。,倒坍落度筒试验,牵引球粘度计,L,仪流动度试验,04.11.2004,8,-,自密实混凝土简介,评价方法,Difference between J-Ring Flow and Slump Flow(mm)J,形环扩展度与坍落扩展度差值,Passing Ability Rating,通过能力级别,Remarks,备注,0 25,0,High Passing Ability,高通过能力,25-50,1,Moderate Passing Ability,中等通过能力,50,2,Low Passing Ability,低通过能力,S%=(CA,B,CA,T,)/(CA,B,+CA,T,)/2)*100,where:,S=static segregation percent,CA,T,=mass of coarse aggregate in the top section of the column,CA,B,=mass of coarse aggregate in the bottom section of the column,Segregation Index,离析指数,04.11.2004,9,-,评价方法,自密实混凝土简介,形容器,漏斗,04.11.2004,10,-,低强度自密实混凝土,自密实混凝土应用,自密实混凝土的配制,国内外标准对比,自密实混凝土简介,04.11.2004,11,-,12,国内自密实混凝土标准体系，二个标准,：,自密实混凝土设计与施工指南,CCES02-2004,（中国土木工程学会）,),自密实混凝土应用技术规程,CECS203-2006,（中国工程建设标准化协会）,国内外标准对比,国内标准,04.11.2004,12,-,13,2004,规程中，对外加剂的要求：,28d,收缩率比不宜大于,100%,。若有必要，可掺加增塑剂。胶凝材料总用量范围可为：,450-550kg/m,3,。,2006,规程中：对于某些低强度等级的自密实混凝土，仅靠增加粉体量不能满足浆体粘性时，可通过试验确认后适当增加增稠剂。单位体积粉体量,0.16-0.23,m,3,二个规程推荐的单位体积混凝土中的粗骨料用量：,2006,：,0.28-0.35 m,3,的绝对体积,;2004,：,0.5-0.6 m,3,的松散体积。,单方混凝土中的粗骨料均在,950 kg/m,3,以下。,粗骨料的最大粒径在,20mm,以下。,国内外标准对比,国内标准,04.11.2004,13,-,国内外标准对比,规程,日本规范,欧洲规范,法国规范,自密实,等级划,分标准,1,级,钢筋的最小净间距为,35,60mm,钢筋的最小净间距为,35,60mm,未提出分级概念,未提出分级概念,2,级,钢筋的最小净间距为,60,200mm,钢筋的最小净间距为,60,200mm,3,级,钢筋的最小净间距,200mm,以上和素混凝土,钢筋的最小净间距,200mm,以上和素混凝土,骨料最大粒径,25mm,20,或,25mm,20mm,1020mm,单位体积粗骨料量,1,级,0.280.30m,3,0.280.30m,3,0.280.35m,3,（未分级）,未分级，也为提出明确界限,2,级,0.300.33m,3,0.300.33m,3,3,级,0.320.35m,3,0.320.35m,3,我国,规程,与国外规范对比,04.11.2004,14,-,规程,日本规范,欧洲规范,法国规范,单位体积用水量,155180kg,155175kg,不超过,200kg,未提出明确界限,水粉比,0.801.15,0.851.15,0.81.10,未提出明确界限,单位体积粉体体积,0.160.23m3,0.160.19m3,0.160.24m3,约,500kg/m3,单位体积浆体量,0.320.40m3,无,无,0.330.40m3,骨料中粉体界限,小于,0.075mm,小于,0.075mm,小于,0.125mm,小于,0.080mm,设计方法,提出明确的设计方法,提出明确的设计方法,只给出参数，未明确提出设计方法,只给出参数，未明确提出设计方法,国内外标准对比,我国,规程,与国外规范对比,04.11.2004,15,-,国内外标准对比,规程,日本规范,欧洲规范,法国规范,U,型箱试验,（,SCC,自填充性）,300mm,以上（三种障碍形式对应三个等级）,300mm,以上（三种障碍形式对应三个等级）,高差,30mm,以内（单一障碍形式）,采用,L,型箱试验检测,V,型漏斗试验,（,SCC,抗离析性）,1,级：,1025s,2,级：,725s,3,级：,425s,（改进，增加静置,1mins,环节）,1,级：,1025s,2,级：,720s,3,级：,720s,初始：,612s,静置,5mins,：,615s,采用抗离析试验检测,T,50,（,SCC,抗离析性）,1,级：,520s,2,级：,320s,3,级：,320s,1,级：,520s,2,级：,315s,3,级：,315s,25s,无,坍落扩展度试验,（,SCC,流动性能）,1,级：,650750mm,2,级：,600700mm,3,级：,550650mm,1,级：,650750mm,2,级：,600700mm,3,级：,500650mm,650800mm,600750mm,我国,规程,与国外规范对比,04.11.2004,16,-,低强度自密实混凝土,自密实混凝土应用,自密实混凝土的配制,国内外标准对比,自密实混凝土简介,04.11.2004,17,-,水泥,考虑到工作性要求及坍落度经时损失小，应优先选择,C,3,A,和碱含量小、标准稠度需水量低的水泥。,骨料,应选择质地坚硬、密实、洁净的骨料。粗骨料针片含量少,最大粒径一般在,16mm,20mm,范围。细骨料宜选用级配良好的中砂，砂中所含小于,0.125 mm,的细粉对,SCC,流变性能非常重要,一般要求不低于,10%,。,矿物掺合料,石粉：石灰石、白云石、花岗岩等的磨细粉,用于改善和保持,SCC,的工作性。,粉煤灰：火山灰质掺合料，能够改善,SCC,的流动性，有利于硬化混凝土的耐久性。,磨细矿渣：火山灰质掺合料，能改善和保持,SCC,的工作性，有利于硬化混凝土的耐久性。,微硅粉：高活性火山灰质掺合料，用于改善,SCC,的流变性能和抗离析能力,提高硬化混凝土的强度和耐久性。,自密实混凝土的配制,原材料,04.11.2004,18,-,聚羧酸,如今,、,所有的大流动性混凝土都使用聚羧酸系外加剂,。,自密实混凝土的配置,外加剂,(,高效减水剂,),原材料,04.11.2004,19,-,主,要,成分,自密实混凝土种类,粘度剂型,兼用型,纤维素,系水溶性高分子,乙二醇,系水溶性高分子,丙烯基,系水溶性高分子,多糖類,聚合物,（,聚糖,）,水溶性,多糖类,（,韦,兰胶质,）,自密实混凝土的配置,外加剂,(,粘度剂,),原材料,04.11.2004,20,-,浆骨比,SCC,需要一定的胶结料浆体含量,一般为,33,40%,，另外采用较小的粗骨料体积含量，以减少粗大颗粒在狭窄空间内频繁接触发生堆集堵塞的概率,(,如图,),。但对混凝土而言,过小的粗骨料体积含量会产生较大的收缩，因此，确定最佳浆骨比是配合比设计的关键。,自密实混凝土的配制,配合比,04.11.2004,21,-,砂率,减小砂浆与粗骨料之间的相互分离作用,还可通过增加混凝土砂率的办法加以实现,但砂率值过大会影响,SCC,的弹性模量和抗压强度,一般宜控制在,40%,45%,。,掺合料用量,可以按净浆和砂浆流动度试验确定不同种类掺合料的具体用量,也可根据实际情况和经验选取合理值,可大于胶凝材料总量的,30%,。,水灰比,水灰比按混凝土强度、耐久性选择确定,一般在,0.4,以下,且用水量不宜超过,200 kg/m,3,。,自密实混凝土的配制,配合比,04.11.2004,22,-,23,Self-Consolidating,自密实,High Flowability,高流动性,High Resistance,to Segregation,抗离析,Superplasticizer,超塑化剂,High Content of,Fines,高总胶掺量,Viscosity,Modifying Agent,粘度改性剂,自密实混凝土的配制,自密实混凝土设计原理,04.11.2004,23,-,24,自密实混凝土的配制,传统混凝土与自密实混凝土对比,04.11.2004,24,-,低强度自密实混凝土,自密实混凝土应用,自密实混凝土的配制,国内外标准对比,自密实混凝土简介,04.11.2004,25,-,MS,(mm),W/B,(%),s/a,(%),水泥种类,粉煤灰种类,外加剂,単位量,(kg/m,3,),W,C,FA,S,G,SP,25,28,45,52.5,2,級,RHEOPLUS25,186,405,100,820,910,4.1,上海,泓邦国际大厦,自密实混凝土应用,应用实例,04.11.2004,26,-,配合,比,扩展度,(cm),GLENIUM,SP8,(C%),W/B,(%),s/a,(%),単位量,(kg/m,3,),C,FA,W,S,G,(,5-10,mm),G2,(10-20mm),1,55-65,0.5,0.40,51,350,88,175,895,819,0,2,55-65,0.6,0.40,48,300,100,160,883,546,364,3,55-65,0.6,0.43,48,279,93,160,895,554,369,三峡,大坝发电站,自密实混凝土应用,应用实例,04.11.2004,27,-,台北金融中心101大樓,MS,(mm),W/B,(%),s/a,(%),设计基准强度,MPa,设计,含气量,(%),外加剂,単位量,(kg/m,3,),W,C,矿粉,硅粉,S,G,19,30.8,55.5,C70,2.0,RHEOBUILD SP8S(B)T (C1.2%),160,340,150,30,957,760,自密实混凝土应用,应用实例,04.11.2004,28,-,MS,(mm),W/B,(%),s/a,(%),水泥种类,粉煤灰种类,外加剂,単位量,(kg/m,3,),W,C,FA,S,G,矿粉,20,32,4,7,4,2.5,2,級,SP-8N,(,C,2.37,%),165,350,70,800,900,100,世博演艺中心,自密实混凝土应用,应用实例,04.11.2004,29,-,MS,(mm),W/B,(%),s/a,(%),水泥种类,粉煤灰种类,外加剂,単位量,(kg/m,3,),W,C,FA,S,G,矿粉,37,45,52.5,2,級,RHEOPLUS25,(,C,4.92,%),165,360,40,770,1010,50,辰山植物园,自密实混凝土应用,应用实例,04.11.2004,30,-,搅拌,胶凝总量多,需要适当延长搅拌时间，使原料充分混合；,控制用水量,不能随意增加用水量，以获取更好的混凝土工作性。,浇注,混凝土毋须振捣，可加快施工速度，节约施工成本，可节省人力，浇注可由更少的工人在更少的时间内完成。可降低由于施工工人粗心或不熟练而造成过振或漏振，使施工质量更有保证。,模板侧压设计,养护,比传统混凝土更高的养护要求。,自密实混凝土应用,生产施工中的实际情况,04.11.2004,31,-,低强度自密实混凝土,自密实混凝土应用,自密实混凝土的配制,国内外标准对比,自密实混凝土简介,04.11.2004,32,-,目标,就地取材,总胶,600mm(SDC),，,10kg,水或,0.1%,外加剂掺量的情况下，混凝土基本稳定，不离析、不泌水,硬化混凝土性能优于或与普通混凝土相当。,混凝土性能成本低于通过提高胶凝材料用量来配制的同一应用目的的自密实混凝土，比同强度等级的普通混凝土高,10%,左右。,低强度自密实混凝土,Smart Dynamic Concrete(SDC),04.11.2004,33,-,34,配合比,类型,Type,水,W,水泥,C,矿粉,Slag,粉煤灰,FA,细骨料,Fine Agr.,粗骨料,Coarse Agr.,水灰比,W/B,外加剂及掺量,Admixture,Dosage%,SDC,170,180,50,130,880,880,0.472,Glenium,6000 SDC,1.0%,TVC*,180,200,70,80,792,916,0.486,LN800N,1.6,SDC,TVC,坍落度,slump(mm),0min,235,215,1hr,220,100,扩展度,flow(mm),0min,605,375,1hr,600,T50(s),0min,7,1hr,10,含气量,(%),0min,4.6,3.5,凝结时间,Setting,(h:min),初凝,Initial,10:15,9:10,终凝,Final,13:00,12:10,抗压强度,Comp.strength,（,MPa,）,SDC,TVC,3d,14.9,17.9,7d,26.3,29.4,28d,42.2,38.6,低强度自密实混凝土,(SDC),TVC*,：传统振捣混凝土,04.11.2004,34,-,35,SDC,TVC,弹性模量（,GPa,）,Static modulus of elasticity,34.85,34.08,抗渗等级,Impermeability grade,17,19,耐久性系数（）,Durability coefficient,67.46,73.44,碳化渗透深度,(mm)Carbonation depth,3d,5.5,3.6,7d,8.8,6.6,14d,10.5,8.0,28d,12.2,9.7,气孔,Air voids,A(%),1.52,2.1,(1/in),395,201,Spacing factor(in),0.04,0.04,低强度自密实混凝土,(SDC),04.11.2004,35,-,36,收缩性能,Shrinkage property,低强度自密实混凝土,(SDC),04.11.2004,36,-,37,水,W,水泥,C,细砂,FRS,中砂,MRS,机制砂,MS,碎石,A,粉煤灰,FA,矿粉,SG,外加剂,Admx,1#,160,200,300,565,-,920,80,100,Rheoplus 325 0.85%,2#,170,200,350,515,-,920,80,100,Glenium 6000 SDC 1.3%,3#,170,200,300,-,565,920,80,100,SDC 1.6%,低强度自密实混凝土,(SDC),上海探索实例,04.11.2004,37,-,抗压强度,(Mpa),3D,7D,28D,56D,1#,23.2,30.3,41.2,58.0,2#,19.3,30.0,39.8,55.4,3#,21.4,30.2,40.7,54.1,性能,试验结果,轴心抗压强度，,MPa,33.1,静弹性模量，,GPa,37.1,劈裂抗拉强度，,MPa,4.10,28d,碳化性能，,mm,2.7,其它性能数据（,Other data,）,低强度自密实混凝土,(SDC),3#,其他硬化性能,04.11.2004,38,-,Thank you!,04.11.2004,39,-,