第6密实混凝土

第六章自密实混凝土（SCC）

王功勋2014年5月主要内容一、SCC简介二、SCC的应用三、SCC的工作性能测试四、硬化SCC的性能一、SCC简介1.什么是自密实混凝土？具有高流动度、不离析、均匀性和稳定性，浇筑时依靠其自重流动，无需振捣而达到密实的混凝土。SCC1986年，日本东京大学的Okamura教授提出了发展SCC的必要性；1988年，东京大学的Ozawa副教授第一次用普通材料配制出了SCC；1989年，在日本东京举行了SCC公开浇筑试验，会后许多大建筑公司开始了SCC的开发与应用；在此期间，欧美等发达国家也开始引进、研究SCC技术。目前，SCC用量已混凝土总用量的30%~40%。从1995年起，北京、上海、济南等城市开始使用自密实混凝土，但总体发展较慢，目前年用量不到混凝土总量的1%。水泥—硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥；骨料—粗、细骨料；其中粗骨料应为连续级配或2个单粒径级配，最大粒径不大于20mm矿物掺合料—粉煤灰、矿渣、硅灰等；化学外加剂—高效减水剂（聚羧酸系）、增粘剂；2.SCC的组成根据一些日本学者的研究，要成功配制SCC，需遵循以下原则：（1）水泥+细粉的体积应为170~200L/m3;（2）水与粉体材料（水泥+细粉）的体积比应为0.85~1.20范围内；（3）粗骨料的体积应低于340L/m3；（4）粗骨料的粒径应小于25mm，最好在20mm内；（5）高效减水剂以及增粘剂的使用。日本明石海峡大桥该桥两个锚碇分别用了24万m3、15万m3的C25自密实混凝土，使锚碇施工工期由原来的2.5年缩短至2年。二、SCC的应用SCC在明石海峡桥梁工程中的应用SCC在SodraLanken隧道工程中的应用使用SCC的理由:

高强度与防渗性；

岩石表面凹凸不平；

人工振捣不可行；SCC在配筋稠密结构中的应用SCC建造的意大利罗马MAXXⅠ无裂缝装饰墙体SCC在薄壁构件中的应用SCC在预制构件中的应用在荷兰，大约75%的预制混凝土采用自密实混凝土。

由此可见，SCC特别适用于：（1）浇筑量大、浇筑深度、高度大的工程结构；（2）形体复杂、配筋密集、薄壁、钢管混凝土等受施工操作空间限制的工程结构；（3）工程进度紧、严格环境噪声限制、或普通混凝土无法实现的工程结构。SCC与OC的对比SCC施工OC施工★节省劳动力，提高工作效率，加快施工进度SCCOC★结构表面致密光滑，渗透性低SCC与OC的对比OCSCCSCC与OC的对比★外表光滑，装饰性强SCC与OC的对比★在配筋密集的结构中，OC对钢筋的握裹力不强，易开裂剥落；SCC可以很好地解决此问题。三、SCC工作性能测试1.塌落扩展度试验（流动性）2.V形漏斗试验（抗离析）3.U型箱试验（填充性）4.L槽试验5.J环试验1.塌落扩展度试验测试指标：塌落扩展度—扩展面两直径的平均值；600~750mm扩展时间T50—自塌落筒提起开始计时至塌落扩展度达到500mm的时间；2.V形漏斗试验测试指标：V漏斗通过时间—从开启出料口底盖开始计时，记录拌合物全部流出出料口所经历的时间(s)。3.U型箱试验A室B室H混凝土自密实性能等级指标一级—钢筋最小净间距30~60mm；二级—钢筋最小净间距60~200mm；三级—钢筋最小净间距大于200mm；在与普通混凝土相比时，应检测SCC的以下性能：1.抗压强度；2.钢筋混凝土粘结性能；3.应力-应变行为，包括干缩和徐变；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砾石（Kg/m3）1040845845水（Kg/m3）180180180高效减水剂（%）2.44.55.2增粘剂（%）-0.250.20水灰比0.450.450.45骨-灰比4.54.14.1塌落度（mm）180--塌落扩展度（mm）-750740OFC与SCC的组成与工作性能增粘剂（VMA）对SCC性能的影响掺VMA未掺VMA骨料从浆体中离析骨料被浆体很好地包裹圆形边界vs离散边界砂浆层未掺VMA骨料在顶部掺VMA减轻或消除离析现象；增强混凝土的粘结力；提高混凝土的均匀性；VMA作用：1.抗压强度OFC-普通流态混凝土L/SCC-掺石灰石粉SCCF/SCC-掺粉煤灰SCC小结：（1）两种SCC的早期和后期强度均比OFC高20%左右；（2）相比OFC，F/SCC的强度增长可归因于FA的火山灰效应；（3）相比OFC，L/SCC的强度增长可归因于L的填充效应；2.钢筋混凝土粘结性能小结：（1）两种SCC与钢筋混凝土的粘结力均比OFC高20%~70&；（2）相比OFC，两种SCC的密实度更高、孔隙率更低，故其粘结力较强；（3）对OFC而言，振捣时间过长会使钢筋-混凝土界面出现泌水，导致其钢筋的粘结强度降低；3.SCC的干缩和徐变应变（×10-6）OFCL/SCCF/SCCεE265260270εs470470470εc275270430εT10101