武汉理工大学本科课程
混凝土高性能化及其工程应用
第三节 自密实混凝土
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2009年8月15日，广州西塔将C100超高性能免振自密实混凝土一次泵送至 440.75米高度的直升飞机停机坪，继前两次试验成功后再创新高度。
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自密实混凝土简介
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自密实混凝土制作
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国内外标准对比
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自密实混凝土工程应用
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锡宜高速公路、京杭运河大桥跨沪宁铁路、京杭大运 河在施工中采用了C50自密实微膨胀混凝土。
深圳南方国际广场的施工中，使用了C100自密实钢管 混凝土；武汉国际会展中心的主楼中庭轴的钢骨混凝 土中使用了C40高保塑自密实混凝土
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适用场合
■沉井连续墙
■预制混凝土
■钢管柱
■水坝挡水墙
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自密实混凝土分类
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试验2：粉煤灰和胶凝材料对自密实混凝土强度影响
粉煤灰掺量对自密实高性能混凝土强度影响
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水泥为P.042.5R 水泥为P.032.5
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胶凝材料用量对自密实高性能混凝土强度影响
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水泥为P.042.5R 水泥为P.032.5
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自密实混凝土配合比设计方法
教授，前川教授以及小沢教授首次在世界上提出
的并冠以自密实混凝土的名称，其设想是从水下
不分离混凝土中得到的启示；1988年夏天在东京
大学土木系混凝土研究室成功配置出第一号免振
自密实混凝土。
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自密实混凝土国内外研究现状
SCC研讨会
年 1998 1999 2001 2003 2005
举办地 高知
斯德歌尔摩 东京
设计方法依据
自密实性能的影响因素
水泥用量
拌合水用 量
骨料级配
减水剂用 量
自密实 性能
骨料用量
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自密实混凝土配合比设计方法
1.1粗骨料的影响
在粗骨料最大粒径与障碍物间距相差较多时，影响砼流动 性能的主要因素为粗骨料在砼中所占的体积比例，粗骨料 的粒形和粒径对砼的流动性能并无明显影响。 但如果障碍物间距与粗骨料最大粒径接近的话，则需考虑 粗骨料的粒形、粒径和级配的影响。 因此在自密实砼配合比设计时，应控制粗骨料的用量和最 大粒径。
动方向反向的阻止其流动的粘滞阻力，它支配了拌和物
的流动能力，η 越小，在相同外力作用下流动越快。
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自密实混凝土评价方法
■坍落度扩展度实验 SCC 通常具有较大的坍落度(240 mm～270 mm) ，因此可以用坍落 扩展度试验代替坍落度试验做混凝 土拌合物初步控制用。
■倒坍落度筒试验
■牵引球粘度计
雷克雅未克 芝加哥
参加国 15 国家 20 国家 20 国家
31 国家 34 国家
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自密实混凝土国内外研究现状
1993年来，国内的研究机构越来越关注自密实混凝土 方面的研究。中南大学，清华大学，原重庆建筑大学 和武汉理工大学等相继开展自密实混凝土的配置和性 能等研究。
1998年，中建二局南方公司承建的施工高度为352.2m 的深圳赛格广场钢管混凝土中使用了高抛免振捣自密 实混凝土。
4.环保节能，传统混凝土振捣施工不但产生噪音污染，而且费时费 工，工人劳动强度大，工作环境恶劣。
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海上承台桩芯 混凝土浇筑
日本明石海峡大桥
某工程剪力墙配筋
实例
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自密实混凝土定义
自密实混凝土（Self Compacting Concrete 简称SCC）是指拌合物具有很高的流动性并 且在浇筑过程中不离析、不泌水，能够不经振捣而充满模板和包裹钢筋的混凝土。在传统的 坍落度试验中，自密实混凝土在达到260mm以上坍落度、600mm以上扩展度的同时，无离 析、泌水现象发生。
粉体型 •高性能混凝土
粘度剂型 •填埋混凝土
由于粉料量的増加， 材料的抗分离性提高 了
由于粘度剂的效果提 高了材料的抗分离性
兼用型 •建筑抗分离性、而粘度 剂的使用减小了高流动 混凝土的扩展度变化
可塑性状 态的混凝 土
粉料量少， 处于分离状 态的混凝土
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自密实混凝土的工作机理
按照流变学理论，新拌混凝土属于宾汉姆流体，其流 变方程为
T=To+ηγ
式中：T 为剪切应力 To 为屈服剪切应力
η 为塑性粘度 γ 为剪切速度
To是阻碍塑性变形的最大能力，由材料之间的附着力
和混摩凝擦土力产引生起流，动它。η支是配反了映拌流合体物各的平变流形层能之力间；产当生T的>与To流时，
自密实混凝土力学性能
混凝土的强度主要决定于三个方面： （1）胶结材料硬化后的强度 （2）胶结材料与骨料的粘结强度 （3）粗骨料的颗粒及骨架强度
自密实混凝土的力学性能试验主要包括不同龄期和配合 比对抗压强度、劈裂强度、抗折强度、弹性模量的影响。
试验1：自密实混凝土基本力学性能 配合比
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■L仪流动度试验
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自密实混凝土评价方法
J形环扩展度与坍落扩展 度差值（mm）
0 – 25
25 - 50
> 50
通过能力级别
0 1 2
备注
高通过能力 中等通过能力
低通过能力
J 环试验
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自密实混凝土评价方法
■Ｕ形容器
■Ｖ漏斗
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坍落扩展度 试验
U型箱试验
V型漏斗试验
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自密实混凝土配合比设计方法
1.2 流动性和抗离析性的平衡 当砼的流动性增大时，抗离析性将随之减小，而
自密实砼的特点是具有高流动性并且具有较好的抗 离析性能。
所以通过控制用水量、外加剂用量使自密实砼的 流动性和抗离析性达到平衡是自密实砼配合比设计 的关键。
自密实混凝土产生的背景
1.普通混凝土在浇筑过程中，由于一些客观原因，不能保证混凝土 完全密实，导致混凝土耐久性不良。
2.在配筋稠密且复杂的工程，或者是在一些特种薄壁结构、高细结 构、浅埋暗挖工程、隧道和地下结构中，混凝土振捣密实困难。
3.商品混凝土的发展，对新拌混凝土的大流动性及在运输、浇筑过 程中较长的保塑性提出了新的要求。
高流动性：保证混凝土能够绕过障碍物，充分填充模型的每个角落。 高稳定性：保证混凝土质量均匀一致，即不泌水，骨料不离析 通过钢筋间隙能力：保证混凝土穿越钢筋间隙时不发生阻塞 自填充性：是流动性、稳定性和间隙通过性的最终结果
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自密实混凝土起源
冈村教授
前川教授
小沢教授
自密实混凝土是在1988年由东京大学的冈村