自密实混凝土配合比设计王迟

自密实混凝土配合比设计王迟

王迟

郑州铁路工程有限公司河南郑州450000

摘要：自密实混凝土，简而言之，就是在自身重力作用下，自动成型填充模板，无需振动的混凝土。在国外20世界70年代就有了雏形，但在我国仍未推广，为了降低工人的劳动强度及提高混凝土耐久性，在此结合桥梁施工来研究自密实混凝土的设计。

关键词：自密实混凝土；配合比；设计

自密实混凝土，又名高流态混凝土，具有很高的流动性而不离析，不泌水，无需振捣即能充满模板和包裹钢筋的混凝土，混凝土硬化后，内部密实、均匀、稳定，具有良好的力学性能和耐久性能。由于近几年环保要求越来越严，对混凝土的耐久性要求也提高了很多，鉴于自密实混凝土拥有提高劳动效率，节能环保，降低工程造价等优点，受到国内工程技术人员的青睐。但是由于自密实混凝土配合比与普通混凝土配合比有较大差别，至今没有形成统一的设计计算方法，但是通过大量的计算和试验调整，还是能确定出合适的配合比的，下面我们结合案例介绍配合比的设计。

1技术要求

混凝土强度等级和主要设计指标如表1所示。

表1自密实混凝土强度等级和主要设计指标

2.混凝土原材料选择

2.1胶凝材料

1、水泥：选用河南孟电水泥有限公司生产的P.O52.5强度等级的普通硅酸盐水泥，碱含量不大于0.7%。

2、粉煤灰：粉煤灰采用洛阳首龙生产的F类Ⅰ级粉煤灰，质量符合《用于水泥和混凝土的粉煤灰》（GB∕T1596-2017）F类Ⅰ级的要求。

3、矿渣粉：矿渣粉采用新乡长城生产的S95级矿渣粉，质量应符合《用于水泥、砂浆和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》（GB∕T18046-2017）S95级的要求。

2.2外加剂

1、减水剂：减水剂采用亿飞建材生产的FN-W高性能减水剂，质量符合规范要求并对其与施工用水泥和材料进行适应性检验。

2、膨胀剂：膨胀剂采用郑州汇弘建材有限公司生产的MPCⅠ型膨胀剂。

3、引气剂：引气剂采用亿飞建材生产的YF-Y型引气剂。

2.3骨料

1、细骨料：细骨料使用贾峪砂石骨料加工系统生产的天然砂，细度模数2.4，堆积密度1580kg/m³，紧密密度1670kg/m³。

2、粗骨料：粗骨料使用该工程的砂石骨料加工系统生产的5-10mm、10-20mm两种粒径级人工碎石，堆积密度不大于1500kg/m³，紧密密度不大于1620kg/m³。

3、混凝土配合比设计方案

混凝土配合比设计依据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）进行计算及设计，混凝土配合比计算均采用质量法。

3.1配制强度

依据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）的要求及混凝土的强度等级，此次C60自密实混凝土配制强度为69.0MPa，计算公式如下：

1、当设计强度等级不低于C60时，配置强度应按下式确定；

式中：――混凝土的配制强度，MPa；

――混凝土设计龄期立方体抗压强度标准值，MPa；

σ――混凝土强度标准差，MPa。

3.2试拌方案

依据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2011）确定混凝土配合比试拌试验方案，试拌方案见表2~表3。

表2自密实混凝土配合比试拌方案

3.3粗骨料级配

图1累计筛余曲线图

粗骨料由5-10mm、10-20mm两种级配石子组成，按照《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》（JGJ52-2006）的要求，将两种粒径的骨料按5-10mm：10-20mm=30%：70%（质量比）的比例进行混合，其累计筛余曲线比较合理且满足规范要求，如图1。

3.4砂率及用水量

按照最优砂率法试拌确定出混凝土的砂率，并按最优砂率进行试拌找出用水量，确定试拌参数。用水量应结合限定的或合适的胶凝材料用量考虑，以保证胶凝材料总量最少又符合规程规范和相关技术文件及施工的要求。详见表4。

表4最优砂率和用水量表

注：上表中砂率单位为百分比（%），用水量单位为kg/m3。

3.5混凝土试拌配合比

根据上述确定的配合比参数开展混凝土试拌工作。为寻找最有配合比，拟采用三种配合比进行试拌，并成型膨胀（收缩）试件，测定其膨胀（收缩）率并进行比对。

表5混凝土试拌配合比汇总表

注：配合比设计算采用质量法，骨料为干燥状态。

3.6试拌成型及试验结果分析

按照表5所列的配合比进行试拌并成型，检测拌和物和硬化后混凝土的各项性能及各龄期的抗压强度，检测结果见表6~表7。

4.结束语

1、该自密实混凝土流动性、稳定性和抗压强度均满足设计要求，可用于现场施工使用。

2、拌和时，上料应准确计量，保证拌和时间，以确保混凝土均匀性。

3、施工过程中当原材料质量波动时，可依据有关资料和现场试拌情况，按照本试验报告提供的各种关系，在有关规程规范许可范围内适当调整施工配合比。

4、减水剂的掺量可根据现场拌和物的性能，在满足施工的条件下酌情调整。

5、所提混凝土配合比有抗冻要求的，施工过程中一定要严格控制含气量。二级配的混凝土含气量应控制在4.5%～5.5%范围，根据现场实际检测含气量大小适量调整引气剂。