不同水平应力下深部回采巷道围岩变形破坏特征

Construction&DesignForProject

自密实混凝土性能及研究

Self-compactingConcretePerformanceandResearch

印伟

(中材精细化工有限责任公司,乌鲁木齐831407)

YINWei

(XinjiangMediumMaterialFineChemicalCo.Ltd.,Urumqi831407,China)

【摘要】自密实混凝土是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振

捣的混凝土。

Self-compactingconcretemeansthatitcanflowandbecomedenseunderitsowngravity,eveninthepresenceofdensereinforcementthatitcan【Abstract】

completelyfilltemplates,accesstogoodhomogeneity,anditdoesnotrequireadditionalconcretevibrated

自密实混凝土；流动性；自密实；均质性；免振捣【关键词】

【Keywords】self-compactingconcrete;mobility;self-compacting;heterogeneity;freevibration

【中图分类号】TU37【文献标志码】A【文章编号】1007-9467（2016）07-0040-02【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.1871引言

早在20世纪70年代早期，欧洲就已经开始使用轻微振动的混凝土，但是直到20世纪80年代后期，自密实混凝土才在日本发展起来。日本发展自密实混凝土的主要原因是解决熟练技术工人的减少和混凝土结构耐久性提高之间的矛盾。欧洲在20世纪90年代中期才将自密实混凝土第一次用于瑞典的交通网络民用工程上。随后建立了一个多国合作自密实混凝土指导项目。从此以后，整个欧洲的自密实混凝土应用普遍增加。

灰》GB/T1596要求。

粉煤灰各项指标满足标准《用于水泥和混凝土从表2可以看出，

中的粉煤灰》（GB/T1596-2005）中规定的F类Ⅱ级粉煤灰要求。2.1.3矿粉

本次试验选用某矿粉厂生产的S75级矿渣粉，其各项指标检测结果见表3。

表3矿渣粉检测结果

名称矿粉

《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》GB/T18046

要求

损失/%2.

密度比表面积/(g/cm3)/(m2/kg)2.86

465

胶砂流动度/mm225

流动度比98%

含水量/%0.4

7d活性28活性指指数/%数/%58

82

2实验材料

2.1胶凝材料

2.1.1水泥

本次试验选用米东天山水泥厂生产的P.O.42.5R水泥，其各项检测结果见表1。

表1水泥物理检测结果

强度密度/比表面积/名称

等级(g/cm3)(m2/kg)米东

42.5R水泥技术

42.5R要求

3.01—

368≥300

安定性

标准稠胶砂流

凝结时间/min抗折强度/MPa抗压强度/MPa

度用水动度/量/%mm初凝终凝3d28d3d28d27.6—

235≥180

190≥45

246≤600

4.5≥4

7.6

27.8

48.2

≤3.0≥2.8≥300—≥95≤1.0≥55≥75

注：“—”表示没有相应指标要求。

从表3可以看出，各项指标均满足《用于水泥和混凝土中的粒

化高炉矿渣粉》（GB/T18046-2008）中规定的S75级矿渣粉要求。

2.2骨料

本次试验选用金峰砂场生产的天然砂，其各项指标检测结果及砂的筛分结果分别见表4和表5。

表4水洗砂检测结果

压碎指标/%

名称

含泥量/%

表观

堆积密度空隙细度吸水含水

总压密度

/(kg/m3)率/%模数率/%率/%3

碎指/(kg/m)标

合格沸煮法合格

≥6.5≥22.0≥42.5

表示没有相应指标要求。根据《通用硅酸盐水泥》GB175要求注：“—”

值，从表1-1可知，水泥各项指标均符合规范《普通硅酸盐水泥》(GB175）规定要求。2.1.2粉煤灰

0.315～0.63mm0.63～1.25mm1.25～2.5mm2.5～5mm

检测水洗结果砂

2.06.74.02.71.73.326201680363.41.43.6

其各项指标检测结果本次试验选用冬储的F类Ⅱ级粉煤灰，

见表2。

表2粉煤灰检测结果

抗折强度/MPa

名称

损失/%细度/%

需水量比/%

对比8.1—

试验7.1—

抗压强度/MPa对比53.0—

试验39.8—

28d活性含水量密度/比表面积指数/%/%(g/cm3)/(m2/kg)

Ⅰ类≤1.0技术

Ⅱ类≤3.0要求

Ⅲ类≤5.0

—————≥2500≥1400≤44———

—————≥2500≥1400≤44———

—————≥2500≥1400≤44———

粉煤灰技术要求

4.832.096≤115

75.1≥70

0.6≤1.0

2.13—

380—

注：1.“—”表示没有相应指标要求。2.技术要求引用规范《建设用砂》（GB/T14684-2011）。

≤15.0≤45.0

注：“—”表示没有相应指标要求。根据《用于水泥和混凝土中的粉煤

从表4和表5可以看出，对于水洗砂的筛分结果，此类砂属于1区，公称粒径为4.75mm和2.36mm的累计筛余不符合标准《建设用砂》（GB/T14684-2011）的要求。对于砂的其他技术指标达到了标准《建设用砂》（GB/T14684-2011）规定的Ⅰ类砂的要求。

印伟【作者简介】（１９８６～），男，江苏人，从事混凝土外加剂的技术生产

管理研究，（电子信箱）１２４００８８０８＠ｑｑ．ｃｏｍ。

2.3减水剂

本次试验研究选用中材精细化工有限责任公司生产聚

40

表5水洗砂筛分结果

公称粒径/mm9..752.361.180.60.30.150.075底

检测累计结果

筛余

0133959719299100100

技术1区—0~105~3535~6571~8580~9590~100——要求

2区—0~100~2510~5041~7070~9290~100——3区

—

0~10

0~15

0~25

16~40

55~85

90~100

—

—

注：1.“—”表示没有相应指标要求。

2.技术要求引用规范《建设用砂》（GB/T14684-2011）。

羧酸高性能减水剂，聚羧酸在生产工艺上进行了针对性调整，聚羧酸复配过程中充分考虑自密实混凝土特性，在粘聚性、保水性进行特殊调整，最终配制出自密实混凝土专用聚羧酸。其各项指标检测结果见表6。

表6外加剂检测结果

外加剂厂家及品种实测固体含量/%

胶砂减水率/%

实测密度（/g/ml）

实测PH值精细化工聚羧酸减水

剂

20.2426.71.0756.13技术要求

0.90S～1.10S

—

d=±0.02+D

应在生产厂控制

范围内

注：

1.表中的S和D分别为含固量、密度的生产厂控制值(d为实测密度值）2.技术要求引入标准《混凝土外加剂》（GB8076-2008）。

从表6可以看出，根据《混凝土外加剂》（GB8076-2008）要求，其各项指标满足生产厂的内控指标既为合格。

3自密实混凝土配合比设计

普硅水泥表观密度3000kg/m3,F类Ⅱ级粉煤灰表观密度21

30kg/m3，

S75矿粉表观密度2860kg/m3，砂表观密度2620kg/m3，5~20mm连续级配卵石表观密度2698kg/m3，混凝土中含气量按2.5%考虑，通过绝对体积法可得自密实混凝土理论配合比。

4实验方法和检测项目

表7

实验方法及检测项目

方法

单位测量值的典型范围1Abrams锥体坍落流动度mm(650±50)mm2T50cm坍落流动度s5～15s3V型漏斗流过时间s9～20s4混凝土塌落度

mm(250±20)mm5U型箱

(h2-h1)mm

＜30mm6

倒塌落度桶流动时间

s

≤10s

5实验过程

实验开始先通过10L小试配调整混凝土整体和易性，调整完毕后进行30L试配检测自密实混凝土性能。根据试配情况对自密实混凝土配合比进行微调达到理想状态后测得各标号自密实混凝土实验数据（见图8）。

图8各标号自密实混凝土实验数据

混凝土等级水水泥硅灰天然砂5~20mm石子

粉煤灰矿粉减水剂C30实际配比

156

225

—

972

815

115

1003.6

混凝土性能指标初始1h经时保留值

塌落度/mm270260T50cm/s5.46.3扩展度/mm700×670670×650倒塌落度筒流动时间/s6.27.3V型漏斗通过时间/s1520U型箱填充高度差/mm

20

25

所测3个标号自密实混凝土工作性能均满足自密实混凝土

建筑与结构设计

ArchitecturalandStructuralDesign

标准要求，通过实验过程并根据原材料情况确定自密实混凝土最佳配合比（见表9）。

表9实验数据

混凝土等级水水泥硅灰天然砂5~20mm石子

粉煤灰矿粉减水剂C40实际配比

155

265

—

942838

110

903.95

混凝土性能指标初始1h经时保留值

塌落度/mm265260T50cm/s46.4扩展度/mm710×710

570×610

倒塌落度筒流动时间/s56V型漏斗通过时间/s1221U型箱填充高度差/mm

18

20

混凝土等级水水泥硅灰天然砂5~20mm石子

粉煤灰矿粉减水剂C60实际配比

155

412

—

868886

75

605.36

混凝土性能指标初始1h经时保留值

塌落度/mm270255T50cm/s4.6

6.3扩展度/mm710×720670×710倒塌落度筒流动时间/s5.45.9V型漏斗通过时间/s1618U型箱填充高度差/mm

10

15

技术指标混凝土配合比（kg/m）3

序号强度42.55~20mm5~10mm10~20mm备等级水水泥粉煤灰矿渣粉硅灰水洗砂卵石碎石碎石减水剂注

C30C30152225115100—972815——3.60C40C4015526511090—942838——3.95C60

C60

155

412

75

60

—

868

886

—

—

5.36

检测强度数据：

等级编号3d强度

7d强度28d强度3d时达到的强度7d时达到的强28d时达到的/MPa/MPa/MPa等级/%度等级/%强度等级/%C3021.326.735.271117.3C4028.332.349.470.880.8123.5C60

40.8

52

69.2

68

86.7

115.3

6实验结论

通过选择自密实混凝土原材料，使用适合的聚羧酸高性能

减水剂，通过绝对体积法设计自密实混凝土配合比，自密实混凝土工作性能、强度指标基本能满足国家标准要求，自密实混凝土具有大规模生产推广的可能性。参考文献】

1】陈春珍.自密实混凝土性能及工程应用研究[D].北京：

北京工业大学,2010.2】严琳.自密实混凝土的配制及其性能研究[D].重庆：重庆大学,2008.3】胡众.高性能自密实混凝土性能研究及工程应用[D].合肥：合肥工业大

学,2009.

【收稿日期】2016-6-10

41

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