自密实混凝土配合比设计方法的对比试验研究.pdf
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1、2 0 1 1年 第 1 2期 (总 第 2 6 6期 ) Nu mb e r 1 2 i n2 0 1 1 ( T o t a l No 2 6 6 ) 混 凝 土 Co n c r e t e 预拌混凝土 RE ADY M D D C0NCRETE d o i : 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 2 - 3 5 5 ( I 2 0 1 1 1 2 0 3 2 自密实混凝土配合比设计方法的对比试验研究 汶向前 1 l 2 。王稷良 ,单俊鸿 2 刘英 ,龙飞。 ( 1 交通运输部公路科学研究所,北京 1 0 0 0 8 8 ;2 河北工程大学 土木工程学院, 河北 邯
2、郸 0 5 6 0 3 8 ; 3 西南石油大学 材料科学与工程学院,四川 成都 6 1 0 5 0 0 ) 摘要: 目 前国内外有多种有关自密实混凝土的设计原理和方法, 不同的设计方法有着不同的设计原理。 选择固定砂石体积法、 绝对体 积法、 参数法对 C 3 0的自密实混凝土进行了工作性以及力学性能对比试验。 结果表明: 固定砂石法参数意义明确, 设计过程简单 , 混凝土 的性能稳定 , 具有一定的适用性 ; 绝对体积法的用水量取值较低 , 使得在做较低强度的配合比时, 往往需要加入较多的掺合料, 进而使得影 响自密实混凝土的力学强度性能; 参数法所提出的参数对原材料的性能要求非常的敏感,
3、 在应用过程中参数取值范围波动较大, 配合比设 计程序较为繁琐。 关键词: 自 密实混凝土;配合比 设计 ; 工作性能;强度 中图分类号: T U 5 2 8 0 6 2 文献标志码: A 文章编号: 1 0 0 2 3 5 5 0 ( 2 0 1 1 ) 1 2 0 1 0 3 0 3 Res e a r c h on c ompar a t i v e e xp er i men t s o f pr opor t i on d es i gn me t h od of s e l f -c o m p ac t i ng c on c r e t e W E N Xi a n g- q
4、i a n1 ,2 7 WAN G J i l i a n g , S HAN J u n - ho n g2 , LI U Yi ng , LONG Fe i ( 1 Re s e a r c hI n s t i t u t e o f Hi g h w a yMi n i s t r yo f T r a n s p o r t , B e r i n g1 0 0 0 8 8 , C h i n a ; 2 Co l l e g e o f C i v i l E n g i n e e r i n g , He b e i U n i v e r s i t yo f E n g i
5、 n e e r i n g H a n d a n0 5 6 0 3 8 , C h i n a ; 3 S c h o o l o f Ma t e r i a l S c i e n c e a n dE n g i n e e r i n g , S o u t h we s t P e t r o l e u mUn i v e r s i ty, C h e n g d o u 6 1 0 5 0 0 , C h i n a ) Abs t r a c t : S e l f - c o mp a c t ing c o n c r e t e h a v e d i ffe r
6、e n t d e s i g n p r i n c i p l e s a n d me tho d s , a n d wh i c h h a v e o wne d d e s i g n p r i n c i p l e Ch o o s e d t h r e e me t h o d s s u c h a s fi x e d s a n d v o l u me me t h o d, the a b s o l u t e v o l u me mh o d, p a r a me t e r s me t h o d a n d d i d t h e c o n t
7、 r a s t e x p e rime n t f o r the wo r k a b i l i t y an d me c h ani c a l pr o p e r t i e s o ft h e C3 0 s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e Th e r e s ul t s s h o we d tha t the fix e d s a n d me tho d a s the param e t e r me ani n g c l e a r , t h e d e s i gn p r o c e s s s i
8、 mp l e a n d t h e c o n c r e t e S p e r f o r ma n c e s t a b i l i ty , t h i s me t h o d i s wi d e l y a p p l i c a t i o n ; T h e a b s o l u t e v o l um e me tho d w i th l o w wa t e r v o l U l T I e , wh i c h v a l u e s d o l o we r i nte n s i t y, of t e n n e e d t o a dd r a t
9、 i o o fmo r e a d mi x t u r e s , the n ma k e s the i n fl u e n c e o fs e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e me c h an i c a l s tre n g t h p e r f o rm anc e; P aram e t e r s me tho d p r o p o s e d p a r am e t e r s o n the p e r f o rm an c e r e q u i r e me n t s O fr a w ma t e
10、r i a l s v e ry s e ns i t i v e, a n d t h e p a - r am e t e r v a l u e s r ang e are n o t s t a b i l i ty i n the a p p l i c a t i o n, the p r o c e s s i s r e l a t i v e l y c o mp l i c a t e d K e y wo r d s : s e l f - c o mp a c t i n g c o n c r e t e ; mi x d e s i g n me t h o d ;
11、 w o r k a b i l i ty p e r f o r ma n c e ; c o mp r e s s i v e s tr e n g t h 0 引言 自密实混凝土( S e l f - C o mp a c t i n g C o n c r e t e , 简称 S C C) 指拌 合物具有很高的流动性并在混凝土的浇筑过程中不发生离析、 泌水, 能够不经过振捣而能充满和包裹钢筋的混凝土。 自密实混 凝土的性能是在低水胶比的情况下表现出来的, 所以是一种新 型高技术的混凝土。 自密实混凝土混凝土主要的性能体现在能 够依靠 自重作用填充模板空间, 用于钢筋密集区, 难 以浇
12、筑甚 至是无法浇筑的结构。 自密实混凝土的配合比与普通混凝土不同, 普通混凝土设 计的三个因素 : 水灰比、 砂率 、 单位用水量。 但是由于自密实混 凝土的特点 : 大坍落度 、 不振捣的情况下填充性好、 抗离析 , 使 得传统的普通混凝土配合比设计不能够满足要求 , 传统的配合 比设计方法和原则不再适用。 自从 自密实混凝土问世以来 , 国 内外很多学者从不同的方面探讨了自密实混凝土的设计原理, 使得 自密实混凝土有多种不同的配合比设计方法。 不同设计方 法有着不同的理论依据, 使得设计步骤也不同。 同样情况下 , 不 同的设计方法 , 设计出来的自密实混凝土的的工作性以及力学 收稿 日期
13、 :2 0 1 1 _ J0 6 7 强度也具有较大的差异。 以下对三种不同设计方法的设计原理进行简要介绍, 并对 所设计出的自密实混凝土的性能进行对比试验研究。 1 几种 常见的 自密实混凝土配合 比设计 方法 国内外设计自密实混凝土的方法有很多种 : 固定砂石法、 简易配合 比法、 参数法、 改进的全计算法、 骨料比表面积法 、 绝 对体积法、 逆填配合比设计方法、 四层体系设计法等, 各 自的方 法的设计原理和设计方法不同。 下面对固定砂石法、 绝对体积法、 参数法的设计原理进行介绍。 ( I ) 固定砂石法 : 这种方法的设计原理是根据岗村甫所提 出的配合比设计特点而改进的, 具体如下
14、: 设定每 I m 的石 子的松堆体积为 O 5 加 5 5 m。 , 得到石子的具体和用量和砂浆的 用量; 设定砂浆中砂体积含量为 O 4 2 , - 0 4 4 , 得到砂用量和浆 体含量; 根据水胶比和浆体的量计算出胶凝材料的用量以及 用水量 ; 根据掺合料占胶凝材料的百分数 , 求出水泥和掺合 料各自的用量。 这种方法认定粗骨料的体积和砂占砂浆的体积 含量为两个重要参数。 1 0 3 ( 2 ) 绝对体积法: 在 C E C S 2 0 3 : 2 0 0 6 ( 白密实混凝土应用技 术规程 中主要提到的就是这种方法。 根据 自密实混凝土的各个 材料所占的总体积的百分数, 每个参数都有
15、合适的范围。 设计的 原理研究发现【 5 _ , 此方法对于高强度的自密实混凝土的设计具 有一定的指导意义。 ( 3 ) 参数法 : 参数法是天津大学在总结以往的经验的基础 上 , 经过多次的试验提出的一种新的自密实混凝土配合比设计 方法 , 在参数法的配合 比设计过程中, 主要给定的是四个基本 参数嘲 : 粗骨料系数 、 砂的拨开系数口、 水胶比 W B以及矿物 掺合料的系数 。 这四个基本参数中, 用来控制石子和砂子 的用量, 掺合料系数 以及水胶比W B用来反映胶凝材料的组 成。 这种方法是针对具体材料具体确定某一具体参数取值的过程。 2 原材料 ( 1 ) 水泥: 北京兴发水泥有限公司
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