前 言

自密實混凝土（SCC）是一種高流動性且具有適當粘度的混凝土，它具備不離析性、能夠通過鋼筋填滿模板內的任何空隙，在重力作用下自行密實，自密實混凝土源于高性能混凝土而高于高性能混凝土，是高性能混凝土的一個重要分支和發展方向。其顯著的突出特點是拌合物具有良好的工作性能，即使在密集配筋和復雜形狀的條件下或澆筑難度很大、振搗困難的條件下，能僅依靠自重而無需振搗便能均勻密實填充成型，為施工操作帶來極大方便。同時，兼有改善施工環境、加快施工進度、提高勞動生產率、降低工程費用等技術經濟效果，被稱為“最近幾十年中混凝土技術最具革命性的發展”。自密實混凝土自身明顯的特點，如膠凝材料用量大、砂率較高、使用高效減水劑、礦物摻量較多等，故普通混凝土配合比設計方法和原則已不再適用，探索合理的配合比設計方法和根據各地區的具體原材料情況，開展滿足本地區原材料性能要求的自密實混凝土研究與試驗，具有非常重要的意義。

一、 配合設計原則、性能要求和方法

自密實混凝土配合比設計的一般原則是：要求拌合物具有較高的坍落擴展度，且不產生離析，滿足所要求的強度和耐久性。具體原則為：①水灰比：自密實混凝土的水灰比和普通混凝土的水灰比基本相同，根據要求的強度和耐久性來確定。②單位用水量：在采取其他措施能保證自密實混凝土坍落度的前提下，應盡量降低單位用水量。③砂率：為了保證自密實混凝土在泵送時和澆筑后不離析，要適量增加砂率。

自密實混凝土除要檢測常規混凝土指標外，另外需進行如下指標的檢測，以確定混凝土的工作性能。①、坍落擴展度，此指標是衡量自密實混凝土自密實能力的重要技術指標，一般要求自密實混凝土的坍落擴展度在500～600mm 之間。自密實混凝土 T50時間是流動度的次要表征，時間短表示流動性好，一般建議T50時間為3～7秒；②、V型漏斗試驗，把混凝土裝入V型漏斗內，測定混凝土流空時間，這個試驗測量的是混凝土流動性能，時間越短表明流動性越好。對于自密實混凝土，流動時間為10秒被認為是適當的。③、L型箱流動試驗，檢測自密實混凝土在沒有阻礙條件下通過L型箱的流動度，測量混凝土到達200mm和400mm標記的時間T20、T40和混凝土的下落高度，計算混凝土的混凝土阻塞率D，D值越接近1，表明混凝土的流動性越好，一般建議可接受的最小值為0.8。④、U型箱間隙通過能力測試，U型箱裝置測量最大粗集料尺寸不超過25mm的自密實混凝土的間隙通過能力，通過檢測填充后兩邊的高度差來反映混凝土的流動性能，填充高度差越接近零，混凝土的流動和通過能力越好，U型箱試驗如下圖1：

                 圖1    L型箱試驗

自密實混凝土的力學性能指標：強度、彈性模量等，耐久性指標：收縮、碳化、電通量等指標。

二、 原材料選擇及配合比確定

㈠、原材料品種及規格

①、水：自來水；②、水泥：選用中材52.5P.Ⅱ水泥，3天強度30.5MPa，28天強度62.3MPa，標準稠度用水量27.2%，安定性合格；③、粉煤灰：南通電廠Ⅱ級灰，細度11.5%，燒失量7.2%，需水量比98%;④、礦粉，沙鋼S95，比表面積435mm2/g，燒失量3.0%,28天活性指數106%；⑤、砂，中砂，細度模數2.8，泥含量0.1，泥塊含量0，無其他有機雜質；⑥、碎石，5~20mm連續級配，無泥、泥塊含量，壓碎值6.2%,空隙率42%;⑦、外加劑，江蘇南京SBT-901（A）高效聚羧酸減水劑，減水率35%,凈漿流動度230mm。

   ㈡、混凝土配合比

自密實混凝土配合比沒有統一的依據，根據查閱相關資料結合本地原材料進行試驗，擬用如下配合比：

                    表一：混凝土配合比（單位：Kg/M3）

三、 試驗結果及分析

根據表一的配合比，分別進行了混凝土工作性能、力學性能和耐久性能指標的檢測，其試驗數據如下：

1、混凝土工作性能檢測如下表二：

                      表二：混凝土工作性能檢測結果

從試驗結果可以看出：所有試驗配合比基本滿足自密實混凝土工作性能要求，無泌水離析現象，能夠順利通過鋼筋隔柵填充自制填充箱，尤其編號2各項性能更具備良好的工作性能。

2、混凝土力學指標、久性能指標檢測結果如下表三：

                      表三：力學、耐久性能檢測結果

   從上表可以看出，混凝土力學性能和耐久性指標均能滿足C70高強自密實高性能混凝土的技術要求，結合工作、力學、耐久性能指標，選擇編號2進行重復試驗并進行模擬生產和澆注，混凝土泵送順利，澆注后表面平整光滑無氣泡，回彈強度達75MPa,滿足設計要求，拆模后構件如下圖2：

      圖2 模擬澆注后的構件外觀

四、 自密實的生產和施工 現場控制要點

南通一船廠工程，倉內一承重結構，外形復雜不規則，振動棒無法達到所有部位，且梁柱交界處間距不足20mm，設計要求C70，根據結構鋼筋分布情況及復雜的外形，經過分析討論后認為，為保證工程結構質量，決定采用C70自密實混凝土進行澆注。自密實混凝土生產過程中必須嚴格控制質量，保證混凝土質量滿足工程技術要求，主要通過以下幾方面進行控制：1、原材料的質量控制，認真檢測所有原材料，來合格原材料嚴禁使用；2、混凝土生產澆筑過程中的質量控制。生產過程中應對混凝土配合比進行及時調整，及時測定骨料的含水率、含石率，對出場混凝土安排專人檢測混凝土塌落度、擴展度，如不能滿足出廠要求及時進行調整，并且對運輸、澆筑過程進行監控，了解混凝土運輸過程中塌落度的損失及現場澆筑情況，避免出現混凝土塌落度損失、混凝土離析等質量問題，并及時反饋到廠內進行及時調整。3、施工現場技術人員應進行技術交底，及時解決混凝土澆筑、養護過程中出現的問題。混凝土入模前再次進行混凝土塌落度和擴展度的測定，以確保塌落度220~260mm，擴展度大于600mm.，并且密切關注澆筑過程中有沒有離析、泌水現象，發現問題及時進行現場調整或返回廠內調整。混凝土試塊制作方式模擬實際施工情況，不做任何插搗和振動，輕輕抹平試塊表面，進行同條件和標準條件養護，28d試壓強度均在80MPa~85 MPa之間，混凝土強度穩定，混凝土實體結構養護7d后開始拆模，混凝土構件表面光滑平整，無蜂窩、麻面、露石、露筋現象。28天時使用非金屬超聲波探傷儀進行全面檢測，未發現混凝土內部有孔洞或不密實現象，對構件進行實體回彈，強度滿足設計要求。

總結：通過認真試驗，模擬試生產澆注和生產、施工現場的認真把控制，總結如下：（1） C70高強自密實混凝土配合比設計滿足工程質量和施工要求，此配合比生產的自密實混凝土切實可行。⑵ 自密實混凝土原材料要建立嚴格的驗收制度，專料專用，現場施工建立完善的制度和措施。（3）自密實混凝土膠結材用量大，應盡可能利用磨細礦渣粉和粉煤灰，降低混凝土水泥用量，降低成本節省能源。（4） 采用自密實混凝土能顯著提高混凝土施工效率，節省勞動力， 降低工人勞動強度，尤其對于結構復雜和鋼筋密集結構，能大幅度提高混凝土結構的施工質量，是一種值得推廣和研究的新型混凝土。

參考文獻

1、《自密實混凝土的發展應用及展望》 齊永順、楊玉紅 《混凝土》 2007(1)P25-28

2、《自密實混凝土的研究現狀及展望》白永兵、田元峰 《山西建筑》2006(10)P168-169

3、《自密實混凝土的試驗配制與應用》王鐵柱  《商品混凝土》2012（8）

4、《C70 高強混凝土配合比試驗研究》楊文杰，鄭衛東《商品混凝土》2015（2）