自密實混凝土具有很高的流動性而不離析、不泌水，能不經振搗或少振搗而自動流平并充滿模型和包裹鋼筋的混凝土。由于自密實混凝土對振搗的消除，顯著降低了普通振搗混凝土施工中的噪音污染，明顯改善混凝土的施工性，降低勞動成本；節約振搗機具和能耗，從而減少機械費用及人工費用，具有較好的經濟效益。且在生産中需大量添加粉煤灰、粒化高爐礦渣等工業廢料，又有利于資源得到有效的利用。

1原材料的選擇

1.1水泥

配制自密實混凝土一般采用矽酸鹽水泥或普通矽酸鹽水泥，應符合國家标準GB175-2007《通用矽酸鹽水泥》的規定。而對于有溫控要求的大體積自密實混凝土需要選用礦渣矽酸鹽水泥、中熱或低熱水泥，水泥需具有較低的需水性，并能與所用的高效減水劑有較好的相容性。

1.2摻和料

自密實混凝土中摻加摻和料主要目的是改善混凝土的工作性、提高混凝土耐久性和降低混凝土水化熱。可選用粉煤灰、粒化高爐礦渣粉等作為礦物摻和料。粉煤灰應符合國家标準GB/T1596-2005《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》規定，自密實混凝土優先使用I級粉煤灰，也可以使用II級粉煤灰，但要控制需水量比不超過100%。

式中：W/B——混凝土水膠比；fce——水泥實測抗壓強度，MPa；β——礦物摻合料摻量質量分數；y——礦物摻合料膠凝系數；粉煤灰（≤0.3）可取0.4，礦渣（≤0.4）可取0.9；fcu，o——混凝土配制強度，MPa。

4.3計算單方混凝土用水量

單方混凝土中水泥漿體積Vp等于1m3混凝土拌合物中砂漿體積Vm減去砂體積Vs求出，計算式如下：

Vp=Vm-Vs（7）

單方混凝土用水量按照體積計算法的公式來計算，如下式所示：

式中：Vw——單位用水量體積，m3；Vp——水泥漿體積，m3；Vo——拌合物含氣量，可考慮2%的含氣量，m3；ρc，ρm——水泥、礦物摻和料表觀密度，g/cm3；β——礦物摻合料摻量質量分數；B/W——膠水比，即水膠比的倒數。

根據求出的單位用水量體積Vw，乘以水的密度(1000kg/m3)算出單方混凝土中的用水量Mw。

4.4計算膠凝材料用量

通過以上公式得出的水膠比和單位用水量，即可求出單方混凝土中膠凝材料總用量，根據膠凝材料中礦物摻和料的質量分數，得到單方混凝土中礦物摻和料質量和水泥的質量。如下式所示：

Mb=Mw（W/B）（9）

Mm=Mb·β（10）

Mc=Mb-Mm（11）

式中：Mb——單方混凝土膠凝材料總用量，kg；Mw——單方混凝土用水量，kg；W/B——水膠比；Mm—單方混凝土礦物摻合料用量，kg；β——礦物摻合料摻量質量分數；Mc——單方混凝土水泥用量，kg。

4.5外加劑摻量

由于每種外加劑對自密實混凝土工作性能的影響各不相同，試驗中可按照經驗及自密實混凝土的工作性能來調整摻量。

4.6自密實混凝土配合比的試配、調整

根據上述計算得到初步混凝土配合比進行試拌，檢查拌合物自密實性能的填充性、間隙通過性和抗離析性。當自密實性能滿足要求時，需制作28d齡期混凝土抗壓強度試件，如果拌合物自密實性能不能滿足要求時應加以調整，應在保證水膠比不變的原則下合理調整膠凝材料用量、外加劑用量或砂的體積分數，直到符合要求為止。

5自密實混凝土配合比設計實例

5.1自密實混凝土性能設計要求

強度等級：C40

坍落擴展度：650mm±50mm

5.2原材料性能

台泥重慶水泥廠生産的台泥牌P.O42.5級水泥，實測強度為49.0MPa，水泥密度為3.08g/cm3；重慶華珞電廠生産的Ⅱ級粉煤灰，粉煤灰密度為2.24g/cm3；粗骨料為碎石，5～20mm連續級配，表觀密度2.65g/cm3；細骨料為河砂，細度模數2.70，表觀密度2.65g/cm3；外加劑為江蘇博特新材料有限公司生産的聚羧酸高效減水劑；拌合用水為飲用水。

5.3初步配合比設計

按照上文自密實混凝土配合比設計方法和步驟，1m3自密實混凝土中粗骨料密實體積取0.32m3，砂漿中砂的體積分數取0.42，粉煤灰摻量質量分數為0.3，減水劑摻量通過試驗确定，經過計算，得到C40自密實混凝土初步配合比如下：水膠比為0.34，水泥為368kg/m3，粉煤灰為158kg/m3，石子為848kg/m3，砂子為768kg/m3，單位用水量為179kg/m3，蘇博特聚羧酸高效減水劑摻量為1.2%。

5.4試驗驗證

按照上文計算得到的初步自密實混凝土配合比進行混凝土試拌，測試拌合物的自密實性能以及28d齡期硬化抗壓強度，驗證結果表明：混凝土拌合物自密實性能優良，混凝土拌合物坍落擴展度為660mm，擴展時間T500為2.3s，離析率為17.5%，28d立方體抗壓強度為48.5MPa，達到了配制強度要求，同時滿足自密實混凝土工作性能要求。

6結語

文章根據自密實混凝土工作性的特點和配制原理，對配合比設計方法進行了研究，提出了自密實混凝土配合比設計步驟。得到結論如下：

1）自密實混凝土配合比設計主要從自密實性、力學性、體積穩定性三方面要求确定了配合比設計參數：每立方混凝土中粗骨料體積宜在0.28～0.35m3之間，細骨料占砂漿中的體積比範圍為0.42～0.45，自密實混凝土水膠比宜小于0.45。

2）提出的自密實混凝土配合比設計步驟簡明，公式明确，計算簡便，且自密實混凝土性能可靠，其有效性得到了試驗驗證。

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