自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)方法初探

（石河子市泰安建筑工程有限公司，石河子市，832000） 王世平

自密實(shí)混凝土靠自身重力，就能夠流動(dòng)、填充密實(shí)，即使存在致密鋼筋也能完全填充模板，同時(shí)獲得很好均質(zhì)性，且不需要附加振動(dòng)的混凝土。自密實(shí)混凝土在我國較多地區(qū)有應(yīng)用，新疆地區(qū)隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)及公用建筑的結(jié)構(gòu)形式越來越復(fù)雜，這就對(duì)混凝土的性能提高了要求。

1 自密實(shí)混凝土工作性能的特點(diǎn)和檢測(cè)方法

自密實(shí)混凝土的自密實(shí)性能主要包括流動(dòng)性、抗離析性和填充性。

其中，流動(dòng)性可以通過檢測(cè)普通高性能混凝土拌合物坍落擴(kuò)展度的方法檢測(cè)。其流動(dòng)性坍落擴(kuò)展度目標(biāo)值為：（650～755）mm。

抗離析性又稱抗離析穩(wěn)定性，采用V形漏斗實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。即裝滿10L混凝土拌合物，打開底蓋計(jì)量流出時(shí)間(S)。其抗離析性V型漏斗通過時(shí)間目標(biāo)值為：（7～25）S（如圖1）。

圖1 V形漏斗

自填充性又稱間隙通過性，采用U箱形實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。用一個(gè)矩形箱，中間通過隔板分為A、B室，下端19cm高連通口，連通口處垂直放一定間距的鋼筋。將A室裝滿混凝土拌合物，拔開隔板，拌合物即通過鋼筋流入B室。停止流動(dòng)后測(cè)兩側(cè)混凝土高度差。其填充性U型箱填充高度目標(biāo)值為：320mm以上（如圖2）。

圖2 箱形實(shí)驗(yàn)儀

2 自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)

現(xiàn)以自密實(shí)砼設(shè)計(jì)為C40強(qiáng)度，選用材料：天業(yè)P·O42.5、瑪河卵石、瑪河河砂、天業(yè)粉煤灰、奈系減水劑，配合比見表1。

調(diào)整內(nèi)容：

（1）減水效率：15%調(diào)整為18%，液體調(diào)整為粉劑。

（2）單位體積混凝土中氣體含量以15L計(jì)算，配合比調(diào)整見表2。

2.1 第一次試驗(yàn)試配情況（表3）

坍落擴(kuò)展度：640mm，620mm。

V型漏斗通過時(shí)間：13.6S，9.7S。

U型箱填充高度：無（儀器結(jié)構(gòu)問題）

過程現(xiàn)象：坍落擴(kuò)展中間有堆石現(xiàn)象，混凝土試樣處于即將離析狀態(tài)，表面有浮漿，且混凝土抓底現(xiàn)象嚴(yán)重。

可能原因分析：

（1）砂率：砂率偏小，砂包裹石的量不足；

表1 自密實(shí)混凝土配合比 （單位：kg）

表2 調(diào)整后自密實(shí)混凝土配合比 （單位：kg）

表3 自密實(shí)混凝土第一次試驗(yàn)配合比 （單位：kg）

表4 自密實(shí)混凝土第一次試驗(yàn)調(diào)整后配合比 （單位：kg）

表5 自密實(shí)混凝土第二次試驗(yàn)配合比 （單位：kg）

（2）粉煤灰替代量：粉煤灰替代量偏小，粉體不足，致使?jié){體包裹骨料的量不足以使骨料懸?。?/p>

（3）減水劑：減水劑摻量不太合適，混凝土中被釋放出來的自由水過多，浮漿析出。

針對(duì)以上原因采取的對(duì)策及調(diào)整：

（1）、提高砂率：砂率由0.48調(diào)整為0.51；

取石為810kg，則砂為843kg；

（2）、提高粉煤灰替代量：替代量由20%調(diào)整為25%。

則 ，F(xiàn)A 為 130.5kg，水 泥 為 391.3kg，水 為192.5kg；

（3）降低減水劑用量：由1%調(diào)整為0.85%，減水劑為4.44kg。調(diào)整后的配合比（表4）。

2.2 第二次試驗(yàn)試配情況（表5）

坍落擴(kuò)展度：700mm，700mm。

V型漏斗通過時(shí)間：30S，28S。

U型箱填充高度：80mm。

過程現(xiàn)象：坍落擴(kuò)展中間無堆石現(xiàn)象，混凝土流動(dòng)性良好，V型漏斗試驗(yàn)過程中有暫堵現(xiàn)象，U型箱出現(xiàn)堵塞。

可能原因分析：

（1）配合比不太合適，需調(diào)整。

（2）V型漏斗：石的粒徑部分超標(biāo)；儀器表面過于粗糙。

（3）U型箱：石粒徑過大；儀器表面過于粗糙。

（4）往儀器裝料時(shí)未一次性勻速裝入。

針對(duì)以上原因采取的對(duì)策及調(diào)整：

（1）調(diào)整石的粒徑：篩除19mm以上粒徑石子。

（2）用盛料容器一次性勻速倒入。

2.3 第三次試驗(yàn)試配情況(表6）

表6 自密實(shí)混凝土第三次試驗(yàn)配合比 （單位：kg）

表7 自密實(shí)混凝土第四次試驗(yàn)配合比 （單位：kg）

表8 自密實(shí)混凝土第四次試驗(yàn)配合比 （單位：kg）

表9 五次試驗(yàn)結(jié)論

篩分：隨機(jī)選取50kg石，19mm粒徑篩余1.4kg，百分率為2.8%。

由于砂較濕，含水量較大，實(shí)際用水量為5.3kg。

坍落擴(kuò)展度：730mm，690mm。無堆石、離析現(xiàn)象。

V型漏斗通過時(shí)間：14.1S，8.8S。

U型箱填充高度：140mm。

原因分析及對(duì)策：U型箱鋼筋隔柵位置誤差太大，按規(guī)范重新調(diào)整。

2.4 第四次試驗(yàn)試配情況（表7）

坍落擴(kuò)展度：780mm，750mm。無堆石、離析現(xiàn)象。

V型漏斗通過時(shí)間：19.6S，14.0S，12.8S。

U型箱填充高度：180mm。

下面的試驗(yàn)計(jì)劃：繼續(xù)控制石的粒徑，篩除16mm以上粒徑是石子。

2.5 第五次試驗(yàn)試配情況（表8）

篩分：隨機(jī)取30kg石，16mm粒徑篩余4.63kg，百分率為15.4%。

試驗(yàn)過程：

（1）控制用水量，實(shí)際用水量為5.29kg，余0.49kgT50=1.05S。

坍落擴(kuò)展度：730mm，710mm。無堆石、離析現(xiàn)象。

V型漏斗通過時(shí)間：18.5S。

U型箱填充高度：200mm。

（2）加入余下的水0.49kg，進(jìn)行攪拌至均勻。

V型漏斗通過時(shí)間：8.6S。

U型箱填充高度：200mm。

3 結(jié)論

通過反復(fù)試驗(yàn)（表9），得出以下結(jié)論：

（1）通過配合比的調(diào)整，坍落擴(kuò)展度滿足了試驗(yàn)的初步要求；

（2）通過篩除試驗(yàn)要求的粒徑20mm以上的石，V型漏斗通過時(shí)間滿足了試驗(yàn)的初步要求；

（3）逐步控制石的粒徑后，U型箱填充高度向好的方向發(fā)展；

（4）隨著石的粒徑的逐漸減小，對(duì)U型箱填充高度的影響也逐漸減?。ㄊ牧皆谠囼?yàn)的要求粒徑范圍內(nèi)變化）。