第6密實混凝土

第六章自密實混凝土（SCC）

王功勛2014年5月主要內(nèi)容一、SCC簡介二、SCC的應(yīng)用三、SCC的工作性能測試四、硬化SCC的性能一、SCC簡介1.什么是自密實混凝土？具有高流動度、不離析、均勻性和穩(wěn)定性，澆筑時依靠其自重流動，無需振搗而達到密實的混凝土。SCC1986年，日本東京大學的Okamura教授提出了發(fā)展SCC的必要性；1988年，東京大學的Ozawa副教授第一次用普通材料配制出了SCC；1989年，在日本東京舉行了SCC公開澆筑試驗，會后許多大建筑公司開始了SCC的開發(fā)與應(yīng)用；在此期間，歐美等發(fā)達國家也開始引進、研究SCC技術(shù)。目前，SCC用量已混凝土總用量的30%~40%。從1995年起，北京、上海、濟南等城市開始使用自密實混凝土，但總體發(fā)展較慢，目前年用量不到混凝土總量的1%。水泥—硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥；骨料—粗、細骨料；其中粗骨料應(yīng)為連續(xù)級配或2個單粒徑級配，最大粒徑不大于20mm礦物摻合料—粉煤灰、礦渣、硅灰等；化學外加劑—高效減水劑（聚羧酸系）、增粘劑；2.SCC的組成根據(jù)一些日本學者的研究，要成功配制SCC，需遵循以下原則：（1）水泥+細粉的體積應(yīng)為170~200L/m3;（2）水與粉體材料（水泥+細粉）的體積比應(yīng)為0.85~1.20范圍內(nèi)；（3）粗骨料的體積應(yīng)低于340L/m3；（4）粗骨料的粒徑應(yīng)小于25mm，最好在20mm內(nèi)；（5）高效減水劑以及增粘劑的使用。日本明石海峽大橋該橋兩個錨碇分別用了24萬m3、15萬m3的C25自密實混凝土，使錨碇施工工期由原來的2.5年縮短至2年。二、SCC的應(yīng)用SCC在明石海峽橋梁工程中的應(yīng)用SCC在SodraLanken隧道工程中的應(yīng)用使用SCC的理由:

高強度與防滲性；

巖石表面凹凸不平；

人工振搗不可行；SCC在配筋稠密結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用SCC建造的意大利羅馬MAXXⅠ無裂縫裝飾墻體SCC在薄壁構(gòu)件中的應(yīng)用SCC在預制構(gòu)件中的應(yīng)用在荷蘭，大約75%的預制混凝土采用自密實混凝土。

由此可見，SCC特別適用于：（1）澆筑量大、澆筑深度、高度大的工程結(jié)構(gòu)；（2）形體復雜、配筋密集、薄壁、鋼管混凝土等受施工操作空間限制的工程結(jié)構(gòu)；（3）工程進度緊、嚴格環(huán)境噪聲限制、或普通混凝土無法實現(xiàn)的工程結(jié)構(gòu)。SCC與OC的對比SCC施工OC施工★節(jié)省勞動力，提高工作效率，加快施工進度SCCOC★結(jié)構(gòu)表面致密光滑，滲透性低SCC與OC的對比OCSCCSCC與OC的對比★外表光滑，裝飾性強SCC與OC的對比★在配筋密集的結(jié)構(gòu)中，OC對鋼筋的握裹力不強，易開裂剝落；SCC可以很好地解決此問題。三、SCC工作性能測試1.塌落擴展度試驗（流動性）2.V形漏斗試驗（抗離析）3.U型箱試驗（填充性）4.L槽試驗5.J環(huán)試驗1.塌落擴展度試驗測試指標：塌落擴展度—擴展面兩直徑的平均值；600~750mm擴展時間T50—自塌落筒提起開始計時至塌落擴展度達到500mm的時間；2.V形漏斗試驗測試指標：V漏斗通過時間—從開啟出料口底蓋開始計時，記錄拌合物全部流出出料口所經(jīng)歷的時間(s)。3.U型箱試驗A室B室H混凝土自密實性能等級指標一級—鋼筋最小凈間距30~60mm；二級—鋼筋最小凈間距60~200mm；三級—鋼筋最小凈間距大于200mm；在與普通混凝土相比時，應(yīng)檢測SCC的以下性能：1.抗壓強度；2.鋼筋混凝土粘結(jié)性能；3.應(yīng)力-應(yīng)變行為，包括干縮和徐變；四、硬化SCC的性能成分/性能OFCL/SCCF/SCCPⅠ52.5R（Kg/m3）400400400填料（Kg/m3）-石灰石粉160粉煤灰135砂（Kg/m3）760785785礫石（Kg/m3）1040845845水（Kg/m3）180180180高效減水劑（%）2.44.55.2增粘劑（%）-0.250.20水灰比0.450.450.45骨-灰比4.54.14.1塌落度（mm）180--塌落擴展度（mm）-750740OFC與SCC的組成與工作性能增粘劑（VMA）對SCC性能的影響摻VMA未摻VMA骨料從漿體中離析骨料被漿體很好地包裹圓形邊界vs離散邊界砂漿層未摻VMA骨料在頂部摻VMA減輕或消除離析現(xiàn)象；增強混凝土的粘結(jié)力；提高混凝土的均勻性；VMA作用：1.抗壓強度OFC-普通流態(tài)混凝土L/SCC-摻石灰石粉SCCF/SCC-摻粉煤灰SCC小結(jié)：（1）兩種SCC的早期和后期強度均比OFC高20%左右；（2）相比OFC，F(xiàn)/SCC的強度增長可歸因于FA的火山灰效應(yīng)；（3）相比OFC，L/SCC的強度增長可歸因于L的填充效應(yīng)；2.鋼筋混凝土粘結(jié)性能小結(jié)：（1）兩種SCC與鋼筋混凝土的粘結(jié)力均比OFC高20%~70&；（2）相比OFC，兩種SCC的密實度更高、孔隙率更低，故其粘結(jié)力較強；（3）對OFC而言，振搗時間過長會使鋼筋-混凝土界面出現(xiàn)泌水，導致其鋼筋的粘結(jié)強度降低；3.SCC的干縮和徐變應(yīng)變（×10-6）OFCL/SCCF/SCCεE265260270εs470470470εc275270430εT10101