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1、自密實(shí)高性能混凝土探究及應(yīng)用現(xiàn)狀【摘要】對(duì)自密實(shí)混凝土配制技術(shù)、拌合物工作性檢測(cè)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)、硬化自密實(shí)混凝土性能、自密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)受力性能研究以及自密實(shí)混凝土的工程應(yīng)用進(jìn)行了論述，并對(duì)自密實(shí)混凝土研究中存在的問題和研究情況進(jìn)行了展望?！娟P(guān)鍵詞】自密實(shí)混凝土；工作性能；力學(xué)性能；工程應(yīng)用1.引言自密實(shí)混凝土（Slef-CompactingConcrete,SCC）是一種新型高性能混凝土，是在大幅度提高普通混凝土性能的基礎(chǔ)上采用現(xiàn)代混凝土技術(shù)制作的混凝土。自密實(shí)混凝土拌合物具有良好的工作性、優(yōu)異的抗離析性和即使在密集配筋條件下澆注時(shí)僅依
2、靠混凝土自重作用無需振搗作業(yè)便能均勻密實(shí)填充模型。同時(shí)，在自密實(shí)混凝土配制技術(shù)中采用低水膠比和較大摻量礦物摻合料取代水泥，混凝土絕熱溫升低，混凝土界面過渡區(qū)強(qiáng)化，混凝土微觀結(jié)構(gòu)致密。因此，自密實(shí)混凝土在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所要求的力學(xué)性能前提下，具有優(yōu)異的施工性能、優(yōu)良的耐久性合較低的綜合成本［1］。自密實(shí)混凝土的主要優(yōu)點(diǎn)有：（1）可用于難以澆注甚至無法澆注的結(jié)構(gòu)。（2）增加了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由度。不需要振搗，可以澆注成形狀復(fù)雜、薄壁和密集配筋的結(jié)構(gòu)。（3）大幅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人工數(shù)量。（4）有效地提高了混凝土的品質(zhì)，具有良好的密實(shí)性、力學(xué)性
3、能和耐久性。（5）降低環(huán)境噪聲，改善工作環(huán)境。（6）能大量利用工業(yè)廢料做礦物摻合料，有利于環(huán)境保護(hù)。（7）施工自動(dòng)化程度高，能促進(jìn)工業(yè)化的施工與管理。（8）節(jié)省電力能源。因此，自密實(shí)混凝土技術(shù)在一些特殊工程、特殊條件下可發(fā)揮普通混凝土不可替代的作用。如：密集配筋條件下的混凝土施工、結(jié)構(gòu)加固與維修工程中的混凝土施工、鋼管混凝土施工和大體積混凝土施工等。近二十年來，自密實(shí)混凝土在美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)都得到了廣泛的應(yīng)用。在將自密實(shí)混凝土投入到實(shí)際應(yīng)用的同時(shí)，工程技術(shù)人員還對(duì)自密實(shí)混凝土的物理化學(xué)性能及力學(xué)性能作了大量的研究，研究成
4、果被納入到了相應(yīng)的設(shè)計(jì)施工指南和手冊(cè)中。我國(guó)不少高校、科研及施工單位對(duì)自密實(shí)混凝土也進(jìn)行了大量的研究與應(yīng)用工作，2005年由中南大學(xué)、福州大學(xué)牽頭在中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)高強(qiáng)與高性能混凝土委員會(huì)指導(dǎo)下編制出版了中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)《自密實(shí)混凝土設(shè)計(jì)與施工指南》（CCES02-2004）。同時(shí)為了研討當(dāng)前推廣應(yīng)用自密實(shí)混凝土所面臨的主要問題，國(guó)際間也開展了廣泛的學(xué)術(shù)交流。筆者對(duì)當(dāng)前自密實(shí)混凝土的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用情況進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。2.自密實(shí)混凝土配制技術(shù)、拌合物工作性檢測(cè)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)2.1自密實(shí)混凝土配制技術(shù)。自密實(shí)混凝土配合比設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)原材料性
5、能和混凝土技術(shù)要求，并考慮結(jié)構(gòu)的構(gòu)造尺寸和形式、鋼筋的大小及密集程度，進(jìn)行初始配合比的計(jì)算,經(jīng)過試驗(yàn)室試配、調(diào)整后確定。自密實(shí)混凝土發(fā)展至今，形成了所謂粉體系、增粘劑系及并用系等三大系列配合比設(shè)計(jì)方法，國(guó)內(nèi)外對(duì)自密實(shí)混凝土配合比計(jì)算方法也進(jìn)行了大量的研究。目前，用于自密實(shí)混凝土的外加劑還有研制和發(fā)展的空間，自密實(shí)混凝土用外加劑一般要滿足下面三個(gè)條件：在低水膠比的情況下，具有較高的分散效應(yīng)；在自密實(shí)混凝土拌制完畢，這種分散效應(yīng)至少保持2小時(shí)以上；對(duì)溫度變化的敏感性低。2.2自密實(shí)混凝土拌合物工作性能檢測(cè)方法與評(píng)價(jià)指標(biāo)。自密實(shí)混凝土拌合物工
6、作性包括填充性、間隙通過性、抗離析性。填充性即自密實(shí)混凝土拌合物在無需振搗的情況下，能均勻密實(shí)成型的性能。間隙通過性即自密實(shí)混凝土拌合物均勻通過狹窄間隙的性能。抗離析性即自密實(shí)混凝土拌合物中各種組分保持均勻分散的性能。為了對(duì)自密實(shí)混凝土的工作性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，人們提出了很多種測(cè)試方法。目前國(guó)際上采用的測(cè)試方法有坍落擴(kuò)展度試驗(yàn)、V型漏斗試驗(yàn)、L型儀試驗(yàn)、U型或箱型試驗(yàn)、GTM篩穩(wěn)定性試驗(yàn)、Orimet流速儀法及貫入試驗(yàn)，中南大學(xué)提出了拌合物穩(wěn)定性跳桌試驗(yàn)方法［1］。到目前為止還沒有一種單一的方法或者是將兩種以上的方法結(jié)合使用得到大家的一致認(rèn)同
7、。因?yàn)檫€沒有任何一種單一的方法能全面反映自密實(shí)混凝土的工作性能，因此對(duì)于配合比設(shè)計(jì)時(shí)每一批混凝土的工作參數(shù)，都要用兩種以上的方法進(jìn)行測(cè)試得到。3.硬化自密實(shí)混凝土性能3.1勻質(zhì)性。對(duì)足尺梁和柱的現(xiàn)場(chǎng)取芯、預(yù)埋件拔出試驗(yàn)及回彈法試驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于梁而言，沿梁長(zhǎng)無論是自密實(shí)混凝土還是普通振搗混凝土都表現(xiàn)出較好的勻質(zhì)性；對(duì)于柱而言，沿柱高無論是自密實(shí)混凝土還是普通振搗混凝土，實(shí)測(cè)結(jié)果離散性都較大，相對(duì)而言，自密實(shí)混凝土離散性要小一些，越靠近柱底，混凝土強(qiáng)度越高，而且混凝土強(qiáng)度等級(jí)越高，上、下端實(shí)測(cè)結(jié)果的離散性越大。3.2力學(xué)性能。自密實(shí)混凝土
8、的棱柱體軸心抗壓強(qiáng)度和立方體抗壓強(qiáng)度的關(guān)系與普通混凝土相似［1］,另外，自密實(shí)混凝土無需振搗而不離析地填充模板的性能對(duì)混凝土勻質(zhì)性有著積極的影響。采用摻超細(xì)粉煤灰配制的C60?C80自密實(shí)混凝土的劈裂抗拉強(qiáng)
