自密实混凝土(简称SCC),又称免振捣混凝土砂浆,是在自身重力作用下,能流动、密实、无附加振动的混凝土砂浆,能在致密钢筋结构中保持良好的流动性和均质性。自密实混凝土具有许多优点,如保证混凝土良好的地密实、提高生产效率、改善工作环境和安全性、改善混凝土表面质量、增加结构设计自由度、避免振捣对模板产生的磨损、可能降低工程整体成本等,因而它被称为近几十年中混凝土砂浆建筑技术最具革命性的发展。
自密实混凝土砂浆的配合比设计步骤跟调整配合比如何定思路呢,研究一下水胶比对自密实混凝土砂浆性能的影响,通过综合相关的技术指标最终确定自密实混凝土砂浆配合比。
1、配合比设计
自密实混凝土砂浆的初始配合比设计是参照《自密实混凝土应用技术规程》来的。
根据实际工程要求,确定自密实混凝土砂浆拌合物的填充性:坍落扩展度在SF2:~mm、扩展时间0VS2<2s;间隙通过性在25<PA1≤50之间;抗离析性的离析率SR2≤15%。并且应确定拌合物中粗骨料体积、砂浆中砂的体积分数、水胶比、胶凝材料用量、矿物掺合料的比例等参数,才能设计出初始配合比,具体设计步骤如下:
(1)每方混凝土中粗骨料体积Vg=0.32m3
(2)每方混凝土中粗骨料质量mg=kg
(3)砂浆体积Vm=1-Vg=0.68m3
(4)砂浆中砂的体积分数Φs=0.44
(5)每方混凝土中砂的体积Vs=Vm×Φs=0.38m3,砂的质量ms=Vs×ρs=kg
(6)浆体体积Vp=0.38m3
(7)胶凝材料表观密度ρb=2.77g/cm3
(8)配制强度fcu.o≥1.15fcu.k=69MPa
(9)水胶比:mw/mb=0.29
(10)每方混凝土中胶凝材料的质量mb=kg;
(11)照矿粉、粉煤灰、硅灰掺量分别是25%、20%、5%来计算,在每方混凝土砂浆中矿粉、粉煤灰、硅灰的质量分别为kg、kg、28kg,那么每方的混凝土砂浆中水泥的质量为kg。
自密实混凝土的配合比设计(12)照减水剂掺量1.5%来计算,那么每方混凝土砂浆中的外加剂质量为mca=8.5kg
按照水胶比每方混凝土砂浆中水的质量mb=kg。那么可以得到自密实混凝土砂浆初始配合比了。
2、配合比的调整
该减水剂具有减水率,实际配合比设计时实际给水应低于设计用水,因此要调整水胶比,研究水胶比对自密实混凝土砂浆工作性能的影响。
水胶比降低砂浆的坍落扩展度和离析率明显降低,尤其当水胶比降至0.25时,塌落扩展度下降明显。降低水胶比,提高混凝土扩展时间T、倒置坍落度、空隙时间和空隙通过性。当水胶比为0.29时,由于水胶比较大,流动性较大,T流出时间较短,但由于砂浆粘度太小,导致混凝土拌合物稳定性变差,在拌合物填充过程中容易引起粗骨料沉降分离,使填充性能变差,拌合物会出现离析与泌水等情况,混凝土砂浆抗离析与泌水等情况下,混凝土砂浆抗离析与泌水等情况也会下降,离析与泌水等情况下,混凝土砂浆抗离析性能下降。当水胶比为0.25时,自密实混凝土砂浆的粘度增加,导致混凝土流动性、填充性和间隙通过性变差,并具有良好的离析性。结合上述相关技术指标,特别是抗离析性、流动性,选择水胶比为0.27。
3、配合比的确定
通过进一步的调整,确定水胶比为0.27,用水量为kg/m3,胶凝材料为kg/m3,矿粉、粉煤灰、硅灰掺量分别为25%、20%、5%,保持容重不变,调整砂石用量,得到最终配合比。