摘要：本文首先論述了自密實(shí)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(jìn)全計(jì)算法，最后論述了C60自密實(shí)混凝土的配制過(guò)程。

　　關(guān)鍵詞：自密實(shí)混凝土;配合比;設(shè)計(jì)

　　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(lèi)號(hào)：TU528.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　1 前言

　　自密實(shí)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(jīng)振搗或少振搗而自動(dòng)流平，并能夠通過(guò)鋼筋間隙充滿模板的混凝土。其與相同強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土相比，具有較大的漿骨比、砂率較大、細(xì)摻料總量大的特點(diǎn)，有很高的施工性能。但至今為止，國(guó)內(nèi)在自密實(shí)混凝土的配制技術(shù)上，仍未形成一種統(tǒng)一的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，因?yàn)閷?duì)其設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究是很有意義的。為此，本文主要對(duì)自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，以供參考。

　　2 自密實(shí)混凝土的配制原理

　　配制自密實(shí)混凝土的原理是：通過(guò)外加劑、膠結(jié)材料和粗細(xì)骨料的選擇與搭配和精心的配合比設(shè)計(jì)，將混凝土的屈服應(yīng)力減小到足以被因自重產(chǎn)生的剪應(yīng)力克服，使混凝土流動(dòng)性增大，同時(shí)又具有足夠的塑性粘度，令骨料懸浮于水泥漿中，不出現(xiàn)離析和泌水問(wèn)題，能自由流淌并充分填充模板內(nèi)的空間，形成密實(shí)且均勻的膠凝結(jié)構(gòu)。

　　3 自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法

　　自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法有：簡(jiǎn)易配合比設(shè)計(jì)方法、參數(shù)設(shè)計(jì)法、全計(jì)算法、四層體系設(shè)計(jì)法、逆填配合比設(shè)計(jì)法、骨料比表面法、固定砂石體積含量法和改進(jìn)全計(jì)算法等。在此詳細(xì)論述固定砂石體積含量法和改進(jìn)全計(jì)算法。

　　3.1 固定砂石體積含量法

　　3.1.1 該設(shè)計(jì)法的配合比設(shè)計(jì)步驟和公式

　　1)含氣量：一般為0. 2%;有抗凍性要求時(shí)，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(shè)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(guò)砂漿流動(dòng)度和V 形漏斗試驗(yàn)來(lái)分析確定。

　　3.1.2 固定砂石體積含量法的具體計(jì)算步驟

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

　　G = ρOG× VOG

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

　　VG = G /ρG

　　Vm = 1- VG

　　3.設(shè)砂漿中砂體積含量為0. 42~0. 44，根據(jù)砂漿密實(shí)體積和砂在砂漿中體積含量計(jì)算砂的密實(shí)體積(VS) ：

　　VS= ( 0. 42~ 0. 44) Vm

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

　　S= VS×ρS

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

　　VP = Vm- VS

　　6.根據(jù)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，用強(qiáng)度水膠比公式計(jì)算水膠比( W/ B) ，再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算調(diào)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(shù)，分別為0. 46、0. 07。

　　7.設(shè)摻合料在膠凝材料中的體積含量VF (%) ，根據(jù)摻合料和水泥的體積比及其各自的表觀密度計(jì)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(jì)算水和膠凝材料的體積比( VW / VB) ，再根據(jù)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(jù)各自的表觀密度分別計(jì)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(jù)膠凝材料中摻合料的體積含量(根據(jù)國(guó)外資料和相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)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(jìn)的全計(jì)算法

　　由于全計(jì)算法無(wú)法滿足自密實(shí)混凝土的要求，因此需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。而改進(jìn)的全計(jì)算法是根據(jù)自密實(shí)混凝土的提點(diǎn)，結(jié)合固定砂石體積含量法的特點(diǎn)對(duì)全計(jì)算法進(jìn)行了改進(jìn)。其具體計(jì)算步驟如下：

　　3.2.1 配制強(qiáng)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(dòng)性、填充性、間隙通過(guò)性和抗離析性要求確定高效減水劑的用量。

　　4 C60自密實(shí)混凝土配合比方案設(shè)計(jì)

　　4.1 確定單位體積混凝土粗骨料的用量

　　設(shè)定單方混凝土中石子的松堆體積為0.5m3，石子質(zhì)量1550×0.5=775(kg)，石子的密實(shí)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(jì)算砂漿密實(shí)體積

　　砂漿密實(shí)體積1-0.2925-0.015=0.6925(m3)。

　　4.4 計(jì)算砂的密實(shí)體積

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

　　4.5 計(jì)算砂的用量

　　所需砂的質(zhì)量為0.2909×2650=770.885(kg)。

　　4.6 計(jì)算漿體的密實(shí)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.285，膠凝材料表現(xiàn)密度3100×0.65+2300×0.35=2820(kg/ m3)。

　　4.8 確定水膠比

　　設(shè)計(jì)強(qiáng)度f(wàn)cu，o=70MPa，參照其他C60混凝土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例，取體積水膠比為0.9，質(zhì)量水膠比為0.9/2.82=0.32

　　4.9 計(jì)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(jì)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(jù)其他配合比設(shè)計(jì)實(shí)例，擬取減水劑所需質(zhì)量為膠凝材料的1.5%，為8.94kg。

　　5 結(jié)束語(yǔ)

　　總之，自密實(shí)混凝土的配合比設(shè)計(jì)方法種類(lèi)繁多，在具體的實(shí)際工程中不能完全照搬照抄，而應(yīng)根據(jù)各種設(shè)計(jì)方法的針對(duì)性和具體的工程實(shí)例，來(lái)選擇適宜的配合比設(shè)計(jì)方法。實(shí)踐證明，固定砂石體積含量法和改進(jìn)全計(jì)算法均是一種科學(xué)、合理、準(zhǔn)確的自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法。

　　參考文獻(xiàn)：

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