高强自密实混凝土配合比设计方法探讨

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发布时间：2021-09-15

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高强自密实混凝土配合比设计方法探讨
兰明章，陈英伟，杨进波。阚常玉
(北京工业大学材料科学与工程学院，北京100124)
摘要：结合普通自密实混凝土固定砂石体积法与参数设计法，通过大量试验设计出了针对高强自密实混凝土的配合比设计方法。
在此配合比设计方法中，通过骨料系数，水胶比，砂率，与掺合料添加量4个系数来确定配合比各组分用量。通过调整这4个系数
就可以设计出不同需求的混凝土配合比。这种设计方法可以根据自密实混凝土在70～100 MPa内对强度的不同需求进行配合比
设计，并同时考虑到骨料的不同粒型及尺寸。
关键词：自密实；混凝土；配合比设计；高强
中图分类号： TU528．062 文献标志码： A 文章编号： 1002—3550(2013)09—0087—03
Discussion of mixture ratio design method of high strength self．compacting concrete
LAN Mingzhang，CHEN Yingwei，YANG Jingbo，KAN Changyu
(College ofMaterial Science andEngineering，BeijingUniversityofTechnology，Beijing 100124，China)
Abstract： Combination of fixed san d and stone volume method an d parameter design method of common self-compacting concrete，
mixture ratio design method aimed at hi【gh strength self-compacting concrete was design ed by massive experiments．In the mixture ratio design
method，the am ount ofeach component ofmixture ratio was determined through four coefi cients，which are aggregate coefi cient，
watertobinder ratio，sand ratioandtheam ountofadmixture．Byadjustingthefour coeficients，concretemixture ratiofordifident requirement
Can be designed．This design method Can design mixture ratio according to diferent s~ength requirement of self-compacting concrete
in the range of70 to 100 MPa，considering diferent type and size at the sanle time．
Key words： self-compacting；concrete；mixture ratio design；high strength
0 引言
中国基础建设目前发展很快，混凝土工程项目Et益增多，
建筑物向高层，大跨度以及结构更加复杂的方向发展，其对
施工质量和耐久性的要求也越来越高，从而要求建筑技术也
越来越高。而目前普通混凝土需要靠振捣来达到密实，以满
足所需要的强度和耐久性，然而振捣时间和操作的误差会带
来许多问题，大大降低混凝土的最终性能。普通混凝土无法
满足性能要求。而自密实混凝土以其良好的流变性、黏聚性、
稳定性和匀质性解决了混凝土施工中存在的许多问题。自
1988年Okamura教授㈣提出自密实混凝土概念，随后，东
京大学的Ozawa等圈开展了自密实混凝土的研究以来，目
前国内C50以下的自密实混凝土已经大量生产，应用广泛。通
过研究现有的国内外自密实混凝土配合比，发现在国内的几
种配合比设计中，如自密实混凝~i~if与施工指南(CCES)中
没有根据强度进行设计，而自密实混凝土应用技术规程CECS
(2006)，固定砂石体积含量法，参数设计法强度都是按照普
通自密实混凝土的强度公式进行设计的；国外目前的设计方
法中，如Okamura，Domone et al(1999)。Sedran et al(1996)。
GibbsLCPC(2000)，EFNARC(2002)，ACIcommittee237R．07
(2007)可以设计强度小于60 MPa的配合比【4_1 ，目前针对
高强自密实混凝土配合比设计的研究及应用很少。因此研
究高强自密实混凝土配合比设计具有理论意义和现实意
义，本研究主要探讨了高强自密实混凝土的配制方法及配
合比设计过程中要注意的因素，并对根据配合比设计出来的
自密实混凝土进行了性能与强度举例。
1 高强自密实混凝土配合比方法
1．1 自密实混凝土配合比的设计思路
在进行配合比设计时，可以定义若干参数作为不同原
材料对混凝土性能的不同影响，各参数的取值通过经验或
计算确定，在此基础上通过联立方程求解得到各种材料的
最终用量。普通混凝土采用的是通过机械振捣时的因触变
作用使骨料与砂浆之间的屈服剪切应力大幅减小，在振捣
过程中混凝土呈液化而流动并密实成型，而制备自密实混
凝土的原理是通过外加剂、胶凝材料的用量及种类、粗细
骨料的比例以及骨料的级配和尺寸的选择搭配和合理的
配合比设计，使屈服应力。减小到合理范围，同时又要具