摘要：本文首先論述了自密實混凝土的配制原理，然后著重論述了固定砂石體積含量法和改進全計算法，最后論述了C60自密實混凝土的配制過程。

　　關鍵詞：自密實混凝土;配合比;設計

　　Abstract: this paper first discusses the self-compacting concrete the preparation of the principle, and then focuses on the fixed sand content and improve the method of volume calculation method, and finally discusses the C60 preparation process of self-compacting concrete.

　　Keywords: that of self-compacting concrete; Mix; design

　　中圖分類號：TU528.7 文獻標識碼：A 文章編號：

　　1 前言

　　自密實混凝土(SCC)是高性能混凝土(HPC)的一種，是指具有不離析、不泌水，能夠不經振搗或少振搗而自動流平，并能夠通過鋼筋間隙充滿模板的混凝土。其與相同強度等級的普通混凝土相比，具有較大的漿骨比、砂率較大、細摻料總量大的特點，有很高的施工性能。但至今為止，國內在自密實混凝土的配制技術上，仍未形成一種統一的設計計算方法，因為對其設計方法進行研究是很有意義的。為此，本文主要對自密實混凝土配合比設計方法進行簡要闡述，以供參考。

　　2 自密實混凝土的配制原理

　　配制自密實混凝土的原理是：通過外加劑、膠結材料和粗細骨料的選擇與搭配和精心的配合比設計，將混凝土的屈服應力減小到足以被因自重產生的剪應力克服，使混凝土流動性增大，同時又具有足夠的塑性粘度，令骨料懸浮于水泥漿中，不出現離析和泌水問題，能自由流淌并充分填充模板內的空間，形成密實且均勻的膠凝結構。

　　3 自密實混凝土配合比設計方法

　　自密實混凝土配合比設計方法有：簡易配合比設計方法、參數設計法、全計算法、四層體系設計法、逆填配合比設計法、骨料比表面法、固定砂石體積含量法和改進全計算法等。在此詳細論述固定砂石體積含量法和改進全計算法。

　　3.1 固定砂石體積含量法

　　3.1.1 該設計法的配合比設計步驟和公式

　　1)含氣量：一般為0. 2%;有抗凍性要求時，更高含氣量宜為4% ~ 6%;2)粗骨料體積：一般占總體積的28% ~35%，松散體積為50%~ 60%;3)砂含量：砂的最佳體積含量為砂漿體積的40%~ 50%，設定砂漿中砂體積含量為0.42-0.44，得到砂用量和漿體含量;4)凈漿的最佳組成：水泥+ 粉煤灰+ 硅灰，可充分利用不同微粒特性，獲得最佳性能;5)水膠比體積比一般介于0. 8~ 1. 0 之間，最佳比例需要通過砂漿流動度和V 形漏斗試驗來分析確定。

　　3.1.2 固定砂石體積含量法的具體計算步驟

　　1.設每立方米混凝土中石子松堆體積( VOG = 0. 5 m3 ~0. 55 m3) ，根據石子堆積密度(ρOG) 計算每立方米混凝土石子用量：

　　G = ρOG× VOG

　　2.根據石子表觀密度(ρG ) 計算每立方米混凝土中石子密實體積(VG) ，由1 m3混凝土密實體積減去石子密實體積，得到砂漿密實體積( Vm) ：

　　VG = G /ρG

　　Vm = 1- VG

　　3.設砂漿中砂體積含量為0. 42~0. 44，根據砂漿密實體積和砂在砂漿中體積含量計算砂的密實體積(VS) ：

　　VS= ( 0. 42~ 0. 44) Vm

　　4.根據砂密實體積和砂表觀密度(ρS ) 計算每立方米混凝土中砂子的用量：

　　S= VS×ρS

　　5.從砂漿密實體積中( Vm) 減去砂密實體積( VS ) ，得到膠凝材料漿體密實體積( VP ) ：

　　VP = Vm- VS

　　6.根據混凝土設計強度等級，用強度水膠比公式計算水膠比( W/ B) ，再根據經驗估算調整水膠比( W/ B) ：

　　f cu，0= f cu，k + 1. 645σ

　　W / B= Af ce / ( f cu，0+ ABf ce)

　　其中，A、B 均為回歸系數，分別為0. 46、0. 07。

　　7.設摻合料在膠凝材料中的體積含量VF (%) ，根據摻合料和水泥的體積比及其各自的表觀密度計算出膠凝材料的表觀密度(ρB) ：

　　VC( %) = 1-VF

　　ρB = ρF×VF +ρC × VC。

　　8.由膠凝材料的表觀密度(ρB) 、水膠比( W/B) ，計算水和膠凝材料的體積比( VW / VB) ，再根據膠凝材料漿體積( VP = Vm -VS= VB+ VW) 分別求出膠凝材料和水的體積(VB，VW) ，再根據各自的表觀密度分別計算膠凝材料總量(B) 和水(W)的用量：

　　VW / VB= ( W/ B)×ρB×10- 3

　　VP = VB + VW

　　B=ρB×VB

　　W=ρw×Vw

　　9.根據膠凝材料中摻合料的體積含量(根據國外資料和相關試驗數據宜選用30%~ 60%)，分別求出每立方米混凝土中摻合料和水泥的用量。

　　F= [ρw×VF/ρF ×VF/ ρC ×VC] ×B

　　C= B-F

　　3.2 改進的全計算法

　　由于全計算法無法滿足自密實混凝土的要求，因此需要對其進行改進。而改進的全計算法是根據自密實混凝土的提點，結合固定砂石體積含量法的特點對全計算法進行了改進。其具體計算步驟如下：

　　3.2.1 配制強度

　　ρcρf——水泥比重和粉煤灰比重，kg/m3;

　　m(c+f)/ m(w)——膠水比;

　　φ——摻合料(粉煤灰體積摻量百分比)。

　　3.2.6膠凝材料組成及用量

　　m(c+f)= Vw/{m(w)/[ m(c+f)]｝

　　m(c)=( 1-x) m(c+f)，m(f)=xm(c+f)

　　式中：x——摻合料重量摻量;

　　m(c) ——水泥用量;

　　m(f) ——摻合料用量。

　　3.2.7由混凝土流動性、填充性、間隙通過性和抗離析性要求確定高效減水劑的用量。

　　4 C60自密實混凝土配合比方案設計

　　4.1 確定單位體積混凝土粗骨料的用量

　　設定單方混凝土中石子的松堆體積為0.5m3，石子質量1550×0.5=775(kg)，石子的密實體積為775÷2650=0.2925(m3)。

　　4.2 確定含氣量

　　查閱資料，取含氣量為1.5%，體積為0.0150 m3。

　　4.3 計算砂漿密實體積

　　砂漿密實體積1-0.2925-0.015=0.6925(m3)。

　　4.4 計算砂的密實體積

　　設定砂漿中砂的體積含量為0.42，砂的密實體積為0.6925×0.42=0.2909(m3)。

　　4.5 計算砂的用量

　　所需砂的質量為0.2909×2650=770.885(kg)。

　　4.6 計算漿體的密實體積

　　0.6925-0.2909=0.4016(m3)。

　　4.7 確定粉煤灰摻量

　　取粉煤灰的體積用量為0.35，粉煤灰所占質量分數為0.285，膠凝材料表現密度3100×0.65+2300×0.35=2820(kg/ m3)。

　　4.8 確定水膠比

　　設計強度fcu，o=70MPa，參照其他C60混凝土配合比設計實例，取體積水膠比為0.9，質量水膠比為0.9/2.82=0.32

　　4.9 計算膠凝材料的用量

　　水用量0.4016×0.4737=0.1902 m3

　　膠凝材料用量0.4016-0.1902=0.2114。

　　4.10 計算水泥和粉煤灰用量

　　水泥：0.2114×0.65×3100=425.97kg

　　粉煤灰：0.2114×0.35×2300=170.18 kg

　　4.11 確定減水劑用量(聚羧酸液體減水劑)

　　根據其他配合比設計實例，擬取減水劑所需質量為膠凝材料的1.5%，為8.94kg。

　　5 結束語

　　總之，自密實混凝土的配合比設計方法種類繁多，在具體的實際工程中不能完全照搬照抄，而應根據各種設計方法的針對性和具體的工程實例，來選擇適宜的配合比設計方法。實踐證明，固定砂石體積含量法和改進全計算法均是一種科學、合理、準確的自密實混凝土配合比設計方法。

　　參考文獻：

　　[1]王海娜，王科元，金南國.C35、C50自密實混凝土配合比研究[J].混凝土，2010(07).

　　[2]王立保，郭棟，楊靜.淺談自密實混凝土配合比計算方法[J].山西建筑，2010(08).