第五節(jié)　自密實(shí)混凝土

自密實(shí)混凝土（Self　Compacting　Concrete，簡(jiǎn)寫為SCC）的研究和應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代，因其流動(dòng)性大、無需振搗、能自動(dòng)流平并密實(shí)的優(yōu)異特性得到了快速的發(fā)展。自密實(shí)混凝土，是指混凝土拌合物具有良好的工作性，即使在密集配筋條件下，僅靠混凝土自重作用，無需振搗便能均勻密實(shí)成型的高性能混凝土。在一些特殊工程中，具有不可替代的作用，如密集配筋混凝土結(jié)構(gòu)、異型混凝土結(jié)構(gòu)（如拱形結(jié)構(gòu)、變截面結(jié)構(gòu)等）、薄壁結(jié)構(gòu)、復(fù)雜截面的加固與維修工程、鋼管混凝土、大體積或水下混凝土施工等。

SCC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)，解決傳統(tǒng)混凝土施工中的漏振、過振以及鋼筋密集難以振搗等問題，可保證鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)應(yīng)力孔道的位置不因振搗而移位。②SCC還可增加結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自由度，無需擔(dān)心因施工困難而難以實(shí)現(xiàn)。③SCC能大量利用工業(yè)廢料作摻合料，有利于環(huán)境保護(hù)。④SCC還能減少振搗施工設(shè)備及配套工作人員，大幅降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低施工噪音，改善工作環(huán)境，節(jié)省電力資源和人工費(fèi)用等。

一、原材料和配合比

（一）原材料

SCC的組成材料一般包括粗骨料、砂、水泥、高性能減水劑、粉狀礦物摻合料（如粉煤灰、磨細(xì)礦渣微粉等），部分使用增稠劑（如纖維素醚、水解淀粉、硅灰、超細(xì)無定形膠狀硅酸）或粉狀惰性或半惰性填料（如石灰石粉、白云石粉等）以提高SCC抗離析泌水性。礦物填料的粒徑宜小于0.125 mm，且0.063 mm篩的通過率大于70%。SCC原材料中的水泥、摻合料和骨料中粒徑小于0.075 mm的材料為粉料。

配制SCC對(duì)原材料的要求較高，SCC可選用六大通用水泥，但是用礦物摻合料時(shí)，宜選用硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥；粗骨料的最大粒徑主要取決于自密實(shí)性能等級(jí)和鋼筋間距等，通常為16～20 mm，空隙率宜小于40%，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格限制骨料中的泥含量、泥塊含量、針片狀顆粒含量等有害物質(zhì)含量，使用前宜用水沖洗干凈，細(xì)骨料宜選用潔凈的中砂。由于SCC的高流動(dòng)性、高抗離析性、高間隙通過性，宜選用減水率大，具有保坍、減縮等性能的高性能外加劑。

（二）SCC的配合比

自密實(shí)混凝土與普通混凝土的主要區(qū)別是自密實(shí)混凝土具有很好的流變特性。通常，SCC的坍落度大于200 mm，坍落擴(kuò)展度為550～750 mm，不需振搗、自動(dòng)流平密實(shí)。

SCC配合比設(shè)計(jì)方法與普通混凝土不同，設(shè)計(jì)參數(shù)也有所不同，主要包含水膠比、膠凝材料總量及摻合料摻量、單位用水量、單位漿體體積、粗骨料的松散體積或密實(shí)體積等。與普通混凝土相比，SCC配合比具有漿體含量高、水粉比（水與粉料的質(zhì)量比）低、砂率高、粗骨料用量低、高效減水劑摻量高、有時(shí)使用增稠劑等特點(diǎn)。配合比參數(shù)的典型范圍為：水膠比由設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)決定，粉料用量為（380～600）kg／m³，單位用水量小于200 kg／m³，一般為（140～180）kg／m³，單位漿體體積宜為（0.32～0.40）m³，粗骨料的松散體積為（0.5～0.6）m³，密實(shí)體積為（0.28～0.35）m³，質(zhì)量砂率一般為（48～55）%，單位混凝土中粗骨料用量一般為（750～1000）kg／m³。

自密實(shí)混凝土拌合物工作性包括填充性、間隙通過性和抗離析性。填充性一般通過坍落擴(kuò)展度和擴(kuò)展到500 mm時(shí)的流動(dòng)時(shí)間T₅₀₀來表征；間隙通過性和抗離析性一般通過“L”形儀的高度比（H₂／H₁）和“U”形儀的高度差（Δh）來表征；還可以采用“V”形漏斗方法來測(cè)定SCC的黏稠性和抗離析性，或采用拌合物穩(wěn)定性跳桌試驗(yàn)來檢測(cè)SCC的抗離析性。

二、SCC的性能及應(yīng)用

由于SCC的粉體材料用量和外加劑摻量均較高，因此SCC的制備成本略高于普通混凝土。單位用水量或水灰比相同的條件下，由于SCC不需要振搗，漿體與骨料的界面得到改善，SCC的抗壓強(qiáng)度略高于普通混凝土，SCC的漿體與鋼筋的黏結(jié)強(qiáng)度也比普通混凝土高。SCC的強(qiáng)度發(fā)展規(guī)律與普通混凝土一致。由于SCC漿體體積高于普通混凝土，SCC的干燥收縮和溫度收縮均略高于普通混凝土，彈性模量則略低，徐變系數(shù)略高于同強(qiáng)度的普通混凝土。但用水量或水灰比相同時(shí)，SCC的徐變略低于普通混凝土，由徐變和收縮引起的總變形則與普通混凝土接近。摻加有機(jī)纖維和鋼纖維可降低SCC的早期塑性收縮和后期干燥收縮及提高韌性，但纖維的加入會(huì)降低SCC的工作性和間隙通過能力。SCC的均勻性好，耐久性比普通混凝土高。SCC的熱膨脹系數(shù)與普通混凝土相同，為。