浅析自密实混凝土的工作性能和施工控制

浅析自密实混凝土的工作性能和施工控制摘要：SCC是高性能混凝土（HPC）的一个重要组成部分和发展方向，有良好的发展前景，具有较优异的经济效益和社会效益。本文就SCC的工作特性、工作原理及施工控制要点进行了简要论述，表明了SCC研究的重要性。关键词：自密实混凝土；工作特性；工作原理；施工控制要点1概述自密实混凝土（简称SCC）就是具有高保塑性，在浇注时仅靠自身重力作用而无离析、无需任何振捣能达到自动流平、密实充填并包裹钢筋，硬化后形成质量均匀密实的混凝土结构的混凝土。它集施工性、安全性、耐久性、适用性和经济性于一体，具有较好的推广应用前景。SCC是高性能混凝土（HPC）的一个重要组成部分和发展方向。20世纪80年代日本东京大学罔村甫教授研究室率先提出SCC的概念并研制成功。我国对SCC的研究与应用开始于90年代初期。实际上清华大学冯乃谦教授早在1987年就提出流态混凝土概念，奠定了这一研究的基础。有学者肯定：除超高强（C80以上）结构，自密实混凝土适用于所有种类的混凝土结构和施工条件，包括纤维增强结构。SCC是一种特殊的高性能混凝土，拌合物表现优良的工作性能，浇灌过程中不用振捣而完全依靠自重作用自由流淌充分填充模型内的空间形成均匀密实的结构，硬化后具有良好的力学性能和耐久性能。2SCC的工作特性SCC必须具有良好的稳定性和流动性才能充分填实建筑构建的空隙，并在不需要任何外部力量的作用下达到密实硬化。因而它具备以下特性：2.1高流动性流动性是指混凝土拌合物克服内阻力而产生变形的性能，SCC要能够绕过障碍物，充分填充模型内每个角落，达到无需振动即能充填外内部空隙，所以，高流动性是表征SCC工作性能的重要性能指标之一。2.2稳定性对于SCC拌合物来说，在密实成型的过程既要保证高流动性，又要保持拌合物均匀一致、不离析、无泌水。要使SCC的流动性和抗分散性达到平衡以保证拌合物的稳定性。2.3高间隙通过性：通过钢筋和模板中的任何间隙时不产生阻塞。当混凝土拌合物流动通过钢筋间隙时，粗骨料的相互作用引起浆体中粗骨料之间的压应力和剪切应力。剪切应力的增大使混凝土拌合物发生塞流，无法通过钢筋间隙。因此，SCC中控制粗骨料的体积含量是保证新拌混凝土可塑性的一个重要因素。2.4自充填性：是流动性、稳定性和间隙通过性的最终结果。3SCC的工作机理按流变学理论划分，新拌混凝土属于汉滨姆流体，其流变方程为τ=τ0+ηγ(τ为剪应力；τ0为屈服剪应力；η为塑性粘度；γ为剪切速度)，自流动是新拌SCC的自重力大于τ0而产生剪切变形的结果。通过采用复合高效减水剂和胶凝材料与粗、细集料的科学搭配选用从而降低τ0，在外加剂的润湿吸附作用与骨料、砂浆的裹挟滚动作用下，使混凝土拌合物达到自流平所需的流动性。混凝土的胶结材料浆体具有一定的塑性粘度η能够抑制骨料起拱堆积,从而有效的抑制离析。τ0与η控制在一定范围之内,使拌合混凝土内的气泡自动聚合上浮，并使水泥浆液体自由流动，同时充分发挥掺合料的微粉填充作用，增加混凝土的密实性，自由填充模板的空间，形成均匀密实的结构体。4SCC的施工控制要点4.1自密实混凝土生产过程自密实混凝土与普通混凝土使用的生产设备与生产方法不尽相同。由于自密实混凝土原材料种类多,拌和物的粘性较大,应优先使用强制式搅拌机,以节约拌制时间,使拌和物搅拌均匀。生产自密实混凝土的投料顺序分两步进行。第一步:用水泥、适当的掺合料、砂、水与高效减水剂配制出具有良好流动性的砂浆;第二步:在上述砂浆中加入粗集料,充分搅拌,视拌合物流动情况适当增加高效减水剂用量,若仍不能满足要求则需调整配合比。4.2自密实混凝土的浇筑与养护自密实混凝土的输送方式应尽量选用泵送,并尽可能从模板底部泵送混凝土,以防止或减少混凝土表面缺陷。自密实混凝土一般能够自己找水平,但表面并不平整,粗集料会部分突起,故需要在凝结硬化前适当时间进行抹面。自密实混凝土浇筑完毕后,应及时加以覆盖防止水分散失,并在终凝后立即洒水养护,洒水养护时间不得少于7d,以防止混凝土出现干缩裂缝。冬季浇筑的混凝土初凝后,应及时用塑料薄膜覆盖,防止水分蒸发,塑料薄膜上应覆盖保温材料。模板应在混凝土达到规定强度后方可拆除,拆除模板后应在混凝土表面涂刷养护剂进行养护。4.3新拌混凝土的工作性评价自密实混凝土的工作性评价是进行配合比设计和现场质量检验的基础。为了方便有效地评价新拌混凝土的高流动性、高稳定性和穿越钢筋间隙能力,发展了一些新试验方法,如倒坍落度筒、L型仪、U型箱、J环、牵引球粘度计、密配筋模型填充试验等。在自密实混凝土的研究中,应鼓励多种检测技术的发展,但鉴于目前尚未形成统一、成熟的检测方法,笔者认为,在施工条件下应该力求简单实用性原则。例如可以同时采用倒坍落筒和L仪或U型箱试验综合评价实际工程中自密实混凝土的工作性能。5结论SCC具有高流动性、高抗离析性、高填充性和良好的钢筋间隙通过性能，以及良好的力学性能和耐久性能，并可减少施工噪音，防止因振捣不善出现的结构离析和质量事故等优点。有良好的发展前景，具有较优异的经济效益和社会效益。参考文献：[1]赵筠.自密实混凝土的研究与应用[J].混凝土，2003（6）：9-17.[2]廖德祥．自密实混凝土施工质量控制要点[J]．中国高新技术企业，2009(4):32-33.[3]张文丰．自密实混凝土技术要求及施工质量控制[J]．福建建筑，2009(12):45-47.[4]何琳,王永亮,袁瑛.自密实混凝土的特点及其工作机理[J].建筑工程，2009(13).[5]杨枫.浅谈自密实混凝土施工技术.山西建筑,2007.6(18):155-156.