自流平混凝土課件

1、安徽建筑工業(yè)學(xué)院無機(jī)非金屬材料教研室 自流平混凝土Self-compaction concrete1概述第一節(jié) 組成材料第二節(jié) 成型和密實(shí)原理及特點(diǎn)第三節(jié) 工作性能試驗(yàn)及評定方法第四節(jié) 混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸與澆筑第五節(jié) 自流平砼在工程的應(yīng)用 任務(wù)分布主要內(nèi)容2普通混凝土施工存在的現(xiàn)象：在高層建筑的箱基底板及節(jié)點(diǎn)處、建筑復(fù)雜結(jié)構(gòu)處、隧道的襯砌中,振動棒不易插入,難以振搗成型;在施工中容易產(chǎn)生漏振、過振振搗時(shí)易引起鋼筋、預(yù)埋件、預(yù)留空洞的移位在城市施工中,有些工程要求降低施工噪聲,有些工程要求大面積澆筑、搭腳手架工作量大且工期要求緊迫概述3自流平混凝土（SCC，Self-compaction con

2、crete）：在澆注時(shí)僅靠自身重力無需經(jīng)任何振搗而達(dá)到自動流平、密實(shí)成型的混凝土。它具有高流動性、高抗離析性、高填充性和良好的鋼筋間隙通過性能,以及良好的力學(xué)性能和耐久性能,減少施工噪音,防止因振搗不善出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)離析與質(zhì)量事故。4由水泥、礦渣微粉、細(xì)骨料、粗骨料、膨脹劑、超塑化劑、水組成其組成含量：第一節(jié) 組成材料5礦渣微粉等量替代各種用途混凝土及水泥制品中的水泥用量，可以明顯的改善混凝土和水泥制品的綜合性能。礦渣微粉作為高性能混凝土的新型摻合料，具有改善混凝土各種性能的優(yōu)點(diǎn)。其作用表現(xiàn)為：提高混凝土強(qiáng)度、提高抗海水浸蝕性能、提高致密性、減少泌水量、降低水化熱2. 礦渣微粉7礦渣微粉8粒徑大于

3、4.75的骨料為粗骨料（卵石和碎石）。卵石由天然巖石經(jīng)自然條件長期作用而形成的粒徑大于5mm的顆粒，按其產(chǎn)源可分為河卵石、海卵石、山卵石等幾種，其中河卵石應(yīng)用較多。碎石由天然巖石經(jīng)破碎、篩分而成，也可將大卵石軋碎、篩分而得。4. 粗骨料10普通混凝土由于收縮開裂，往往發(fā)生滲漏，降低了它的使用功能和耐久性。在水泥中內(nèi)摻1.5%-2%的膨脹劑，可大大提高混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂防水能力 。使用方法：1、膨脹劑的適應(yīng)宜摻量為水泥1.5-2%，內(nèi)摻法。 2、適用于32.5級以上的水泥。 3、制備補(bǔ)償混凝土?xí)r，要求計(jì)量準(zhǔn)確，膨脹劑與砂、石同時(shí)加入攪拌機(jī)內(nèi)，其拌和時(shí)間比普通混凝土延長30-60秒。 5. 膨脹劑1

4、1又稱高效減水劑，是指能產(chǎn)生具有高流動性更便于澆注的混凝土，但不降低水泥用量和強(qiáng)度的添加劑。性質(zhì)：（1）摻量為水泥重量的0.4-1.0%。 （2）減水率可達(dá)14-25%。 （3）早期強(qiáng)度可提高40-80%，長期強(qiáng)度 亦有相應(yīng)提高。 （4）不含氯離子，對鋼筋無銹蝕。 （5）適用于各種類型水泥。6. 超塑化劑121. 成型及密實(shí)原理新拌混凝土混合料可以看成是(粗、細(xì))集料懸浮于水泥漿中的混合體系,按流變學(xué)理論,屬賓漢姆流體，其流變方程為：式中：剪切應(yīng)力屈服剪切應(yīng)力粘度系數(shù)第二節(jié) 成型和密實(shí)原理及特點(diǎn)140是阻止塑性變形的最大應(yīng)力,它支配了拌和物的變形性能,是由于材料之間的附著力和摩擦力引起的,當(dāng)在

5、外力作用下混凝土拌合物內(nèi)部產(chǎn)生的剪切應(yīng)力0時(shí),混凝土產(chǎn)生流動是流體各平流層之間產(chǎn)生的與流動方向相反的粘滯阻力,反映了混凝土拌合物內(nèi)部阻止其流動的一種性能。越小,在相同外力作用下流動速度越快15而對于自流平混凝土，其原理為：成型和密實(shí)過程同時(shí)發(fā)生,并且依靠混合料自身的高流動性填充外部與內(nèi)部空隙，從而達(dá)到密實(shí)與成型的效果。為滿足上述條件則需要求:（1）混合料必須具備較低的屈服剪切應(yīng)力和塑性粘度（2）混合料在密實(shí)成型的過程中必須保持均勻、無離析、無泌水現(xiàn)象。172.1 高流動性流動性是表征自流平混凝土工作性能的重要性能指標(biāo)之一,它指分散體系中克服內(nèi)阻力而產(chǎn)生變形的性能。決定流動性的兩個(gè)參數(shù)： （1）

6、屈服應(yīng)力 （2）粘度系數(shù)2. 特點(diǎn)18屈服應(yīng)力是阻礙漿體進(jìn)行塑性流動的最大剪切應(yīng)力，在新拌混凝土的分散體系中剪切應(yīng)力的組成部分: （1）粗集料與砂漿相對流動產(chǎn)生的剪應(yīng)力 （2）粗集料由于自身重力作用而產(chǎn)生的剪應(yīng)力 （3）粗集料間相對移動所產(chǎn)生的剪應(yīng)力等?；炷燎?yīng)力既是混凝土開始流動的前提,又是混凝土不離析的重要條件。19剪應(yīng)力的大小取決于：分散體系中固、液相比率,即水灰比的大小。措施：（1）設(shè)計(jì)合適的水灰比 但膠結(jié)料用量不能太少,低于450kg/m3時(shí),幾乎無法保證混凝土成型的質(zhì)量,一般不宜少于500kg/m3。 （2）摻入一定量的活性混合材 如摻加細(xì)度小、級配好的粉煤灰或礦渣 ，可以減小

7、漿體的剪切應(yīng)力,增大流動性。20自流平混凝土拌和物需要高的流動性而不發(fā)生離析，從而則需要使混凝土拌合物具有較高的穩(wěn)定性。在自流平混凝土配合比設(shè)計(jì)中,如何調(diào)整用水量與超塑化劑用量,使流動性和抗分散性達(dá)到平衡是關(guān)鍵。2.2 穩(wěn)定性21堵塞的原因：當(dāng)混凝土拌和物流動通過鋼筋間隙時(shí),粗集料的相互作用引起其相對位置的改變,正是相對位移存在不僅引起漿體中粗集料之間的壓應(yīng)力,而且引起剪應(yīng)力。剪應(yīng)力的增大使混凝土拌和物發(fā)生塞流,無法通過鋼筋間隙。解決辦法：增大砂率,砂率低于45%,容易產(chǎn)生缺陷,一般為50%左右。2.3 通過鋼筋和模板中的任何間隙時(shí),不產(chǎn)生阻塞22（1）坍落度桶法將混凝土裝入坍落度桶，測試坍落

8、度桶提起后混凝土流動至50cm時(shí)間（T50）和最終擴(kuò)展度（D）。流動時(shí)間反映混凝土的流動能力和塑性屈服能力。一般要求T50約36s，D值在650750mm之間24將坍落度筒倒置，底部加封蓋，裝滿混凝土并抹平，迅速滑開底蓋，用秒表計(jì)量混凝土流空的時(shí)間，并同時(shí)測定坍落度、擴(kuò)展度，以此來判斷SCC的工作性。一般要求坍落度250280mm，流動時(shí)間815s，擴(kuò)展度6070cm（2）倒坍落度桶法25用U型儀試驗(yàn)測定測量原理：向U型儀兩腔內(nèi)分別加入混凝土拌合物，若抗離析性欠佳,先裝入的那一腔混凝粗集料會下沉,左右兩腔混凝土的粗集料相對含量會有較大差別，用G表示，G越大，則表明其抗離析性越差。3.3 抗離析

9、性試驗(yàn)U型儀示意圖27立筒和水平槽交接處留有高80mm的開口,設(shè)置螺紋鋼筋,開口處裝有活門,活門處鋼筋凈距只有45mm,水平槽邊緣有間距為100mm的刻度3.4 鋼筋間隙通過性試驗(yàn)L型流動測定儀示意圖立筒水平槽28工作過程：將混凝土裝滿立筒后,打開活門,混凝土通過鋼筋流出,測定拌合物流動速度(流動距離/流至該距離的時(shí)間)、立筒內(nèi)混凝土坍落的高度和水平槽尾混凝土高度。通過這兩個(gè)指標(biāo),可以定量測定拌合物的充填性、間隙通過性以及流動性,能夠綜合評定自流平混凝土的流變性能。29流動速度可以準(zhǔn)確的反應(yīng)拌合物的鋼筋間隙通過性和流動性試驗(yàn)中：v150應(yīng)該大于50mm/s (即通過時(shí)間不多于3s)v400應(yīng)該

10、大于33mm/s(通過時(shí)間不多于12s)若低于此值,則表明拌合物的粘性阻力較大,鋼筋間隙通過性較差,達(dá)不到自流平混凝土的要求。30原材料采購進(jìn)貨檢驗(yàn)原材料標(biāo)識、儲存配合比設(shè)計(jì)簽訂合同生產(chǎn)任務(wù)通知書開盤鑒定混凝土攪拌混凝土運(yùn)輸泵送混凝土混凝土養(yǎng)護(hù)、成型質(zhì)量檢查檢驗(yàn)不合格品控制顧客檢驗(yàn)糾正、預(yù)防措施混凝土生產(chǎn)過程工藝流程圖第四節(jié) 混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸與澆筑31原料堆場32原材料運(yùn)輸33配料34原料倉35攪拌及砼裝運(yùn)36砼運(yùn)輸37砼澆筑澆筑38生產(chǎn)自密實(shí)混凝土的工藝措施1.坍落度損失較大影響損失的因素：主要是水泥中的成分、減水劑的品種、摻入方法等因素預(yù)防措施：高效減水劑采用分次添加的方法;加入少量的緩

11、凝劑;開發(fā)新品種的高效減水劑或用部分礦物外加劑取代高效減水劑。39集料含水量的不同會影響砼的性能，若砂子處于表面干燥狀態(tài),剛攪拌好的混凝土,內(nèi)部會產(chǎn)生很多氣泡,使水分顯著上浮,底部則產(chǎn)生分層和沉降。采用水泥裹砂工藝，就是在集料表面包上一層低水灰比的水泥漿,形成一種皮殼狀態(tài),以提高混凝土的各種性能。大量試驗(yàn)表明,造殼攪拌的砂子,其表面含水量以15%25%較為合適。2. 泌水和離析40鑒于自流平砼這種特有的這種超高流動性，故其一般應(yīng)用于：橋梁水下工程復(fù)雜建筑結(jié)構(gòu)處以及一些對噪音有限制的城市居民區(qū)等。第五節(jié) 自流平砼在工程的應(yīng)用411. 橋梁的應(yīng)用潤揚(yáng)長江大橋北起揚(yáng)州南繞城公路，跨經(jīng)長江世業(yè)洲，南迄

12、于滬寧高速公路，連接鎮(zhèn)江、揚(yáng)州兩座歷史文化名城，全長35.66km，大橋設(shè)計(jì)使用壽命為100年， 2000年10月20日開工建設(shè)，2005年4月30日建成通車。42北錨碇北錨碇基礎(chǔ)填芯施工由于基坑內(nèi)支撐體系的阻擋，內(nèi)襯墻混凝土澆筑時(shí)頂面無法振搗，因而使用自密實(shí)砼43北錨碇基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)44青島海灣大橋起自青島主城區(qū)海爾路經(jīng)紅島到黃島，全41.58米，投資100億，歷時(shí)4年,設(shè)計(jì)使用年限100年，于2011年6月30日全線通車45大橋作用示意圖46大橋施工現(xiàn)場47以廣明高速順德水道特大橋28號主墩澆筑為例28號主墩為順德水道特大橋東岸主墩，承臺設(shè)計(jì)底標(biāo)高-9m，頂標(biāo)高-4m。水中承臺采用鋼板樁圍堰施工，設(shè)計(jì)防水位+4.5m，鋼板樁頂面高出設(shè)防水面1m，用以防船舶過往掀起的波浪，鋼板樁底標(biāo)高為-21.5m，故鋼板樁采用拼接27m樁長。2. 水下施工48鋼板樁圍堰圍撐水上加工拼裝49在圍囹內(nèi)撐下放到設(shè)計(jì)位置后鋼板樁插打施工50插打施工完成后的鋼板樁51禮炮聲中混凝土泵送車開始泵送首盤混凝土523. 復(fù)雜建筑自