第38卷第25期2012年9月
文章编号：1009-6825（2012）25-0143-02
SHANXI
山西
ARCHITECTURE
建筑
Vol．38No．25Sep．2012
·143·
C40自密实混凝土配合比设计分析
仲秀丽
（江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003）
要：简要介绍了普通自密实混凝土的工作原理和工作性能，通过实验，分析了砂率、减水剂对新拌混凝土流动性和填充性的影
确定C40自密实混凝土的最佳配合比，为类似工程设计提供了参考。响，摘
关键词：自密实，混凝土，工作性能，配合比中图分类号：TU528．31
文献标识码：A
粒径10mm～20mm；5）水：自来水。
1概述
CompactingConcrete）是指在混凝土自身自密实混凝土（Self-重力作用下，不需要另外加以振动可以流动、密实，即使在模板中达到充分密实并获得最佳的存在致密钢筋也可以完全填充模板，
性能，属于高性能混凝土的一种。影响新拌自密实混凝土的高充填能力的主要因素是形变能力和抗离析性，一些外加剂如高效减水剂、增稠剂、保塑剂等对新拌混凝土的变形和离析起至关重要的作用。自密实混凝土拌合物中，粗骨料悬浮在砂浆中，在自重的作用下，砂浆包裹粗骨料一起流动，通过钢筋间隙、填充模板，进而形成均匀密实的结构。
自密实混凝土拌合物的良好配合比为保证其自密实性，良好的工作性能提供了重要保证，也是进行自密实混凝土设计的重要基础。
3．2配合比方案
在自密实混凝土的配合比中，水泥、减水剂、增稠剂的用量和砂率的大小决定流动性、抗离析性、填充性这三项工作性能的优劣，通过设计不同的实验配合比方案来找出满足工作性能的最佳配比。
不同水泥用量和不同砂率的实验方案见表1。
450kg，480kg；水灰比控制在0．4；水泥用量分别为：420kg，0．4，0．42。砂率分别为：0．38，
表1
编号
123456789
水泥[***********]480480480
不同水泥用量和不同砂率的混凝土配比
石子1215．211761136．81196．611581119．[1**********]02
砂子744．8784823．2733．4772810．6722760798
水[***********]192192192
减水剂5．885．885．886．306．306．306．726．726．72
kg/m3
增稠剂0．05880．05880．05880．0630．0630．0630．0670．0670．067
22．1
自密实混凝土的配制及其工作性能自密实混凝土的配制
自密实混凝土原材料包括：粗细骨料、胶凝材料、外加剂等。经实验表明：混凝土拌合物的性能取决于浆体和骨料的性质
与含量。自密实混凝土拌合物的自密实性主要与粗骨料占固体体积的比例、粗骨料级配、砂浆的流动性与粘度以及砂浆的压力传递性能5个因素有关。
2．2自密实混凝土拌合物的工作性能
不同减水剂用量的实验方案见表2。
表2
编号
12345
水泥[**************]
自密实混凝土拌合物的工作性能包含高流动性、填充性、间隙通过性以及抗离析性能四个方面，这四方面决定了自密实混凝土拌合物的工作性能。混凝土拌合物的工作性能则直接影响到其在工程应用实践中的性能。
混凝土拌合物的工作性能主要受下列因素影响：拌合与拌合时间、粗细骨料性质、水泥的性质、外加剂、拌合料各种成分所占的比例。合理选择材料，良好的配合比才能保障自密实混凝土所要求的高效能。
不同减水剂用量的混凝土配比
石子1119．41119．41119．41119．41119．4
水[**************]
减水剂4．55．46．37．28．1
kg/m3
增稠剂0．0450．0540．0630．0720．081
砂子810．6810．6810．6810．6810．6
4实验结果分析
7d，本次实验检验了新拌自密实混凝土的坍落度及养护3d，
33．1
配合比设计选用原材料
1）水泥：
P．O42．5普通硅酸盐水泥，镇江水泥厂生产；2）外加剂：
聚羧酸系减水剂、增稠剂；3）砂：
28d立方体抗压强度实验。据试验结果分别得出砂率、减水剂对从而得出满足工作性能要求新拌混凝土流动性和填充性的影响，的自密实混凝土设计配合比。
4．1不同水泥用量和不同砂率对新拌混凝土流动性和
填充性的影响
采用不同水泥用量和不同的砂率时，新拌混凝土的流动性和填充性的测试结果见表3。
由实验数据可以看出：通过目测，所采用的三个水泥用量中，均为砂率取0．38时混凝土发生离析泌水现象，砂率取0．42时新拌混凝土各方面工作性能
粗砂粒径不大于2．5mm，细砂粒径不大于0．7mm，细度模数
2．3～2．9；
4）石子：
收稿日期：2012-07-01
作者简介：仲秀丽（1984-），女，助理实验师
·144·
第38卷第25期2012年9月
山西建筑
[**************]
流空扩展度/cm
较好。从表3还可得出，当采用水泥用量为450kg和480kg时，混
坍落扩展度、扩展速度）差别不大，比凝土的流动性能（即坍落度、
水泥量为420kg时混凝土的流动性较好。故综合考虑了新拌混凝
3
土工作性能及经济性两方面因素选择水泥用量为450kg/m。
3
从流动性考虑选择水泥用量为450kg/m，故水泥用量为450kg/m3时混凝土的流动性和填充性要求都能得到满足。
y=12.5x+42.9
流空扩展度线性（流空扩展度）
表3
编号123456789
砂率对新拌混凝土流动性和填充性的影响
流空时间流空扩展度
scm[**************]1
[***********]
备注目测离析、泌水
目测离析、泌水无离析离析、轻微泌水微量泌水无离析目测离析、泌水目测离析、泌水
无离析
0.511.5
减水剂用量/%
2
坍落度坍落扩展度扩展速度cmcms21．623．124．825．324．924．826．626．925．8
[***********]
[**************]9
图4减水剂用量与流空扩展度关系及趋势图
4．3混凝土立方体抗压强度
将新拌混凝土装模并在标准条件下洒水养护，并分别测不同
7d，28d立方体抗压强度值，水泥用量和不同砂率混凝土3d，实验数据见表4。
表4
编号
123456789
不同水泥用量和不同砂率混凝土立方体抗压强度值MPa
水泥[***********]480480480
砂率0．380．40．420．380．40．420．380．40．42
3d强度22．122．923．423．323．725．323．624．625．6
7d强度34．334．935．735．136．237．135．237．237．8
28d强度49．751．656．351．756．158．555．958．358．7
4．2减水剂对新拌混凝土工作性能的影响
由图1～图4可看出，增加减水剂可改善混凝土的流动性和填充性，当减水剂的用量达到1．4%时，工作性能改善接近最佳值，减水剂用量在1%～1．8%范围内时，经综合比较各线形关系图及趋势图，确实1．4%的用量为最佳，拌制所得的自密实混凝土各方面的性能满足要求。
26
25.52524.52423.52322.52221.5210
从表4实验数据看出，三个水泥用量中，砂率为0．42时混凝
0．38时抗压强度最小，土抗压强度最大，从整体来观察，混凝土中
坍落度/cm
y=4.3x+17.88
坍落度线性（坍落度）
水泥用量为450kg和480kg的抗压强度差不多均能达到设计的
强度值。故从强度及经济角度考虑选择水泥用量为450kg。
5结语
表5
混凝土配合比
石子1119．4
水180
减水剂6．3
kg
增稠剂0．063
0.511.5减水剂用量/%
2
原材料用量水泥450砂子810．6
图1
[**************]
减水剂用量与坍落度的关系及趋势曲线图
通过本次实验比较得到C40自密实混凝土的最佳配合比见表5。
参考文献：［1］中国建筑科学研究院，混凝土研究所．混凝土实用手册
［M］．北京：中国建筑工业出版社，1986．［2］刘小洁，J］．铁道科余志武．自密实混凝土研究与应用综述［
2006（2）：6-10．学与工程学报，［3］林
冬，黄炳生，杨利生．自密实钢管混凝土的研究与应用
J］．混凝土，2008（12）：10．现状［
．水力，李建成．自密实混凝土技术的应用［J］
2009（5）：1．利水电工程设计，
坍落扩展度/cm
y=13x+41.4
坍落扩展度线性（坍落扩展度）
0.511.5
减水剂用量/%
2
图2
2520流空时间/s
减水剂用量与坍落扩展度的关系趋势图
［4］周启帆，曾
151050
流空时间线性（流空时间）
［5］刘运华，J］．硅酸谢友均，龙广成．自密实混凝土研究进展［
2007（5）：37-38．盐学报，［6］张曙光．浅谈自密实混凝土的研究及应用现状［J］．山西建
2009，35（34）：154-156．筑，［7］丁大钧．高性能混凝土及其在工程中的应用［M］．北京：机
2007．械工业出版社，
ZHONGXiu-li
y=-12.5x+33.10.5
1
1.5
2
减水剂用量/%
图3减水剂用量与流空时间关系及趋势图
OnanalysisofmixingratiodesignofC40self-compactingconcrete
（SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China）
Abstract：Thepaperintroducestheworkingprincipleandperformanceofthecommonself-compactionconcrete，analyzestheinfluenceofthesandratioandthewaterreducingagentonthefluidityandfillingofthenewlymixedconcrete，andidentifiestheoptimalmixingratioofC40self-compactionconcrete，soastoprovidethereferenceforthesimilarengineeringdesign．Keywords：self-compaction，concrete，workingperformance，mixingratio
第38卷第25期2012年9月
文章编号：1009-6825（2012）25-0143-02
SHANXI
山西
ARCHITECTURE
建筑
Vol．38No．25Sep．2012
·143·
C40自密实混凝土配合比设计分析
仲秀丽
（江苏科技大学土木工程与建筑学院，江苏镇江212003）
要：简要介绍了普通自密实混凝土的工作原理和工作性能，通过实验，分析了砂率、减水剂对新拌混凝土流动性和填充性的影
确定C40自密实混凝土的最佳配合比，为类似工程设计提供了参考。响，摘
关键词：自密实，混凝土，工作性能，配合比中图分类号：TU528．31
文献标识码：A
粒径10mm～20mm；5）水：自来水。
1概述
CompactingConcrete）是指在混凝土自身自密实混凝土（Self-重力作用下，不需要另外加以振动可以流动、密实，即使在模板中达到充分密实并获得最佳的存在致密钢筋也可以完全填充模板，
性能，属于高性能混凝土的一种。影响新拌自密实混凝土的高充填能力的主要因素是形变能力和抗离析性，一些外加剂如高效减水剂、增稠剂、保塑剂等对新拌混凝土的变形和离析起至关重要的作用。自密实混凝土拌合物中，粗骨料悬浮在砂浆中，在自重的作用下，砂浆包裹粗骨料一起流动，通过钢筋间隙、填充模板，进而形成均匀密实的结构。
自密实混凝土拌合物的良好配合比为保证其自密实性，良好的工作性能提供了重要保证，也是进行自密实混凝土设计的重要基础。
3．2配合比方案
在自密实混凝土的配合比中，水泥、减水剂、增稠剂的用量和砂率的大小决定流动性、抗离析性、填充性这三项工作性能的优劣，通过设计不同的实验配合比方案来找出满足工作性能的最佳配比。
不同水泥用量和不同砂率的实验方案见表1。
450kg，480kg；水灰比控制在0．4；水泥用量分别为：420kg，0．4，0．42。砂率分别为：0．38，
表1
编号
123456789
水泥[***********]480480480
不同水泥用量和不同砂率的混凝土配比
石子1215．211761136．81196．611581119．[1**********]02
砂子744．8784823．2733．4772810．6722760798
水[***********]192192192
减水剂5．885．885．886．306．306．306．726．726．72
kg/m3
增稠剂0．05880．05880．05880．0630．0630．0630．0670．0670．067
22．1
自密实混凝土的配制及其工作性能自密实混凝土的配制
自密实混凝土原材料包括：粗细骨料、胶凝材料、外加剂等。经实验表明：混凝土拌合物的性能取决于浆体和骨料的性质
与含量。自密实混凝土拌合物的自密实性主要与粗骨料占固体体积的比例、粗骨料级配、砂浆的流动性与粘度以及砂浆的压力传递性能5个因素有关。
2．2自密实混凝土拌合物的工作性能
不同减水剂用量的实验方案见表2。
表2
编号
12345
水泥[**************]
自密实混凝土拌合物的工作性能包含高流动性、填充性、间隙通过性以及抗离析性能四个方面，这四方面决定了自密实混凝土拌合物的工作性能。混凝土拌合物的工作性能则直接影响到其在工程应用实践中的性能。
混凝土拌合物的工作性能主要受下列因素影响：拌合与拌合时间、粗细骨料性质、水泥的性质、外加剂、拌合料各种成分所占的比例。合理选择材料，良好的配合比才能保障自密实混凝土所要求的高效能。
不同减水剂用量的混凝土配比
石子1119．41119．41119．41119．41119．4
水[**************]
减水剂4．55．46．37．28．1
kg/m3
增稠剂0．0450．0540．0630．0720．081
砂子810．6810．6810．6810．6810．6
4实验结果分析
7d，本次实验检验了新拌自密实混凝土的坍落度及养护3d，
33．1
配合比设计选用原材料
1）水泥：
P．O42．5普通硅酸盐水泥，镇江水泥厂生产；2）外加剂：
聚羧酸系减水剂、增稠剂；3）砂：
28d立方体抗压强度实验。据试验结果分别得出砂率、减水剂对从而得出满足工作性能要求新拌混凝土流动性和填充性的影响，的自密实混凝土设计配合比。
4．1不同水泥用量和不同砂率对新拌混凝土流动性和
填充性的影响
采用不同水泥用量和不同的砂率时，新拌混凝土的流动性和填充性的测试结果见表3。
由实验数据可以看出：通过目测，所采用的三个水泥用量中，均为砂率取0．38时混凝土发生离析泌水现象，砂率取0．42时新拌混凝土各方面工作性能
粗砂粒径不大于2．5mm，细砂粒径不大于0．7mm，细度模数
2．3～2．9；
4）石子：
收稿日期：2012-07-01
作者简介：仲秀丽（1984-），女，助理实验师
·144·
第38卷第25期2012年9月
山西建筑
[**************]
流空扩展度/cm
较好。从表3还可得出，当采用水泥用量为450kg和480kg时，混
坍落扩展度、扩展速度）差别不大，比凝土的流动性能（即坍落度、
水泥量为420kg时混凝土的流动性较好。故综合考虑了新拌混凝
3
土工作性能及经济性两方面因素选择水泥用量为450kg/m。
3
从流动性考虑选择水泥用量为450kg/m，故水泥用量为450kg/m3时混凝土的流动性和填充性要求都能得到满足。
y=12.5x+42.9
流空扩展度线性（流空扩展度）
表3
编号123456789
砂率对新拌混凝土流动性和填充性的影响
流空时间流空扩展度
scm[**************]1
[***********]
备注目测离析、泌水
目测离析、泌水无离析离析、轻微泌水微量泌水无离析目测离析、泌水目测离析、泌水
无离析
0.511.5
减水剂用量/%
2
坍落度坍落扩展度扩展速度cmcms21．623．124．825．324．924．826．626．925．8
[***********]
[**************]9
图4减水剂用量与流空扩展度关系及趋势图
4．3混凝土立方体抗压强度
将新拌混凝土装模并在标准条件下洒水养护，并分别测不同
7d，28d立方体抗压强度值，水泥用量和不同砂率混凝土3d，实验数据见表4。
表4
编号
123456789
不同水泥用量和不同砂率混凝土立方体抗压强度值MPa
水泥[***********]480480480
砂率0．380．40．420．380．40．420．380．40．42
3d强度22．122．923．423．323．725．323．624．625．6
7d强度34．334．935．735．136．237．135．237．237．8
28d强度49．751．656．351．756．158．555．958．358．7
4．2减水剂对新拌混凝土工作性能的影响
由图1～图4可看出，增加减水剂可改善混凝土的流动性和填充性，当减水剂的用量达到1．4%时，工作性能改善接近最佳值，减水剂用量在1%～1．8%范围内时，经综合比较各线形关系图及趋势图，确实1．4%的用量为最佳，拌制所得的自密实混凝土各方面的性能满足要求。
26
25.52524.52423.52322.52221.5210
从表4实验数据看出，三个水泥用量中，砂率为0．42时混凝
0．38时抗压强度最小，土抗压强度最大，从整体来观察，混凝土中
坍落度/cm
y=4.3x+17.88
坍落度线性（坍落度）
水泥用量为450kg和480kg的抗压强度差不多均能达到设计的
强度值。故从强度及经济角度考虑选择水泥用量为450kg。
5结语
表5
混凝土配合比
石子1119．4
水180
减水剂6．3
kg
增稠剂0．063
0.511.5减水剂用量/%
2
原材料用量水泥450砂子810．6
图1
[**************]
减水剂用量与坍落度的关系及趋势曲线图
通过本次实验比较得到C40自密实混凝土的最佳配合比见表5。
参考文献：［1］中国建筑科学研究院，混凝土研究所．混凝土实用手册
［M］．北京：中国建筑工业出版社，1986．［2］刘小洁，J］．铁道科余志武．自密实混凝土研究与应用综述［
2006（2）：6-10．学与工程学报，［3］林
冬，黄炳生，杨利生．自密实钢管混凝土的研究与应用
J］．混凝土，2008（12）：10．现状［
．水力，李建成．自密实混凝土技术的应用［J］
2009（5）：1．利水电工程设计，
坍落扩展度/cm
y=13x+41.4
坍落扩展度线性（坍落扩展度）
0.511.5
减水剂用量/%
2
图2
2520流空时间/s
减水剂用量与坍落扩展度的关系趋势图
［4］周启帆，曾
151050
流空时间线性（流空时间）
［5］刘运华，J］．硅酸谢友均，龙广成．自密实混凝土研究进展［
2007（5）：37-38．盐学报，［6］张曙光．浅谈自密实混凝土的研究及应用现状［J］．山西建
2009，35（34）：154-156．筑，［7］丁大钧．高性能混凝土及其在工程中的应用［M］．北京：机
2007．械工业出版社，
ZHONGXiu-li
y=-12.5x+33.10.5
1
1.5
2
减水剂用量/%
图3减水剂用量与流空时间关系及趋势图
OnanalysisofmixingratiodesignofC40self-compactingconcrete
（SchoolofCivilEngineeringandArchitecture，JiangsuUniversityofScienceandTechnology，Zhenjiang212003，China）
Abstract：Thepaperintroducestheworkingprincipleandperformanceofthecommonself-compactionconcrete，analyzestheinfluenceofthesandratioandthewaterreducingagentonthefluidityandfillingofthenewlymixedconcrete，andidentifiestheoptimalmixingratioofC40self-compactionconcrete，soastoprovidethereferenceforthesimilarengineeringdesign．Keywords：self-compaction，concrete，workingperformance，mixingratio