自密实混凝土试验仪器

自密实混凝土(Self Compacting Conctete 或Self-Consolidating Concrete 简称SCC)是指在自身重力作用下，能够流动、密实，即使存在致密钢筋也能完全填充模板，同时获得很好均质性，并且不需要附加振动的混凝土。

　　SCC的硬化性能与普通混凝土相似，而新拌混凝土性能则与普通混凝土相差很大。自密实混凝土的自密实性能主要包括流动性、抗离析性和填充性。每种性能均可采用坍落扩展度试验、V漏斗试验（或T50试验）和U型箱试验等一种以上方法检测。

　　自密实混凝土被称为‘近几十年中混凝土建筑技术革命性的发展’，因为自密实混凝土拥有众多优点：

　　· 保证混凝土良好地密实。

　　· 提高生产效率。由于不需要振捣，混凝土浇筑需要的时间大幅度缩短，工人劳动强度大幅度降低，需要工人数量减少。

　　· 改善工作环境和安全性。没有振捣噪音，避免工人长时间手持振动器导致的‘手臂振动综合症’。

　　· 改善混凝土的表面质量。不会出现表面气泡或蜂窝麻面，不需要进行表面修补；能够逼真呈现模板表面的纹理或造型。

　　· 增加了结构设计的自由度。不需要振捣，可以浇筑成型形状复杂、薄壁和密集配筋的结构。以前，这类结构往往因为混凝土浇筑施工的困难而限制采用。

　　· 避免了振捣对模板产生的磨损。

　　· 减少混凝土对搅拌机的磨损。

　　· 可能降低工程整体造价。从提高施工速度、环境对噪音限制、减少人工和保证质量等诸多方面降低成本。

　　自密实混凝土的‘自密实’特性的测试，已经形成了系列标准的试验方法。各种试验方法要求达到的指标见表1。采用宾汉姆流变学模型的参数屈服值和塑性粘度，来描述新拌混凝土的流变学特性，则不同地区配制的自密实混凝土有一定差异。为了平衡混凝土流动性与抗离析的矛盾，日本使用较多的增粘剂和石粉，所配制的自密实混凝土屈服值低、粘度高。欧洲以冰岛为代表则偏向采用高细度矿物材料如硅灰、粉煤灰，提高屈服值来保证自密实混凝土稳定性。

　　表1 自密实混凝土工作性试验方法与典型值范围

　　自密实混凝土的设计、配制方法和调整方向，在下面‘扩展阅读’所列文献中有详细介绍。

　　自密实混凝土的配合比设计,需要充分考虑自密实混凝土流动性、抗离析性、自填充性、浆体用量和体积稳定性之间的相互关系及其矛盾。自密实混凝土对工作性和耐久性的要求较高，因此自密实混凝土配合比设计应该主要在这两方面下功夫。配制自密实混凝土的原理是通过外加剂、胶结材料和粗细骨料的选择与搭配和精心的配合比设计,将混凝土的屈服应力减小到足以被因自重产生的剪应力克服,使混凝土流动性增大,同时又具有足够的塑性粘度,令骨料悬浮于水泥浆中,不出现离析和泌水问题,能自由流淌并充分填充模板内的空间,形成密实且均匀的胶凝结构。在配制中主要应采取以下措施:

　　1)借助以萘系高效减水剂为主要组分的外加剂,可对水泥粒子产生强烈的分散作用,并阻止分散粒子凝聚, 高效减水剂的减水率应≥25 % ,并应具有一定的保塑功能。掺入的外加剂的主要要求有：①与水泥的相容性好; ②减水率大; ③缓凝、保塑。

　　2) 掺加适量矿物掺合料能调节混凝土的流变性能,提高塑性粘度,同时提高拌合物中的浆固比,改善混凝土和易性,使混凝土匀质性得到改善,并减少粗细骨料颗粒之间的摩擦力,提高混凝土的通阻能力。

　　3) 掺入适量混凝土膨胀剂, ,可提高混凝土的自密实性及防止混凝土硬化后产生收缩裂缝,提高混凝土抗裂能力,同时提高混凝土粘聚性,改善混凝土外观质量。

　　4) 适当增加砂率和控制粗骨料粒径≤20mm,以减少遇到阻力时浆骨分离的可能,增加拌合物的抗离析稳定性。

　　5) 在配制强度等级较低的自密实混凝土时可适当使用增粘剂以增加拌合物的粘度。

　　6) 按结构耐久性及施工工艺要求, 选择掺合料品种, 取代水泥量和引气剂品种及用量。

　　配制自密实混凝土应首先确定混凝土配制强度、水胶比、用水量、砂率、粉煤灰、膨胀剂等主要参数,再经过混凝土性能试验强度检验,反复调整各原材料参数来确定混凝土配合比的方法。自密实混凝土配合比的突出特点是:高砂率、低水胶比、高矿物掺合料掺量。从国内自密实混凝土研究的文献上看, 自密实混凝土配合比设计一般采用全计算法和固定砂石体积含量法。

　　全计算法的基本观点为：①混凝土各组成材料括固、气、液三相有体积加和性石子的空隙由干砂浆填充；②石子的空隙由干砂浆填充；③干砂浆的空隙由水填充；④干砂浆由水泥、细掺料、砂和空隙组成。

　　固定砂石体积含量计算法是根据高流动自密实混凝土流动性及抗离析性和配合比因素之间的平衡关系, 在试验研究的基础上得到的一种能较好适应高流动自密实混凝土的特点和要求的配合比计算方法。

自密实混凝土坍落扩展度T50流动时间试验仪

　自密实混凝土坍落扩展度与流动速率试验仪

　将混凝土装入坍落度桶，测试坍落度桶提起后混凝土流动至50cm时间（T50）和最终扩展度（D）。流动时间反映混凝土的流动能力和塑性屈服能力。一般要求T50约3～6s，D值在650～750mm之间，检测混凝土的匀质性、离析程度、分层以及石子的分布情况。这种方法与传统的坍落度方法相近，设备简单，容易操作。

　　倒坍落度筒试验

测试方法为：将坍落度筒倒置，底部加封盖，装满混凝土并抹平（一般地将倒置坍落筒固定于一支架上，底部离地50cm），迅速滑开底盖，用秒表计量混凝土流空的时间，并同时测定坍落度、扩展度和中边差，以此来判断SCC的工作性。一般要求坍落度250～280mm，流动时间8～15s，扩展度60～70cm，中边差值宜≤20mm。该方法简便适用，可重复性好。

自密实（纤维）混凝土J形环试验仪
　　自密实混凝土间隙通过能力试验J形环法

 混凝土流动能力采用没有阻拦圆环时测得的流动度来判定。通常自密实混凝土流动度（sm）应在700mm～800mm之间。混凝土流动性能还可以采用带有阻拦圆环（通过阻拦圆环钢筋柱之间空隙）时测得的流动度（smb）来判定。特别重要的是要验证水泥灰浆中的大的骨料流动是否能穿过阻碍（如钢筋柱）或穿过阻碍的大的骨料是否分离。这效应在钢筋柱间距对于大骨料直径情况下会发生。因此检验时阻拦园环柱子数量和间距取决于骨料的粒径(见表2)。阻拦园环钢筋柱直径为18mm。阻拦圆环直径为30cm。使用非连续级配的骨料更加提高了阻拦的阻力。
　　如果在阻拦园环内外没有产生高度差时，骨料穿过钢筋柱间空隙很顺利，并且的smb的值比sm值小，这自密实混凝土（SVB）的组成被视为有用的。

自密实混凝土L型仪，L型箱

自密实混凝土通过能力试验L型箱法  自密实混凝土L型流动试验仪

自密实混凝土L型流动仪（自密实混凝土检测仪）是沧州方圆建筑公路试验仪器厂自主设计开发的新产品，是按照国家标准用来测定自密实混凝土流动性。

一、本实验方法主要用来评价自密实混凝土的穿越性，即穿越密集钢筋的能力。
本方法所采用的模具主要包括一个用钢板做成的L型箱、隔板活动门、可拆卸的钢筋网片等。
二、试验方法
.1把L型流动仪放在水平、坚实的平面上，关闭隔板活动门。
.2用水湿润模具内部，并擦去明水，然后把仪器垂直部分的箱体装满混凝土试样。
3静置1 min (分钟)
4提起活动门，使混凝土穿过钢筋流到水平箱体内。同时，按下秒表记录混凝土通过钢筋网片流到水平梁柱边缘的时间。
.5当混凝土停止流到的时候，观察混凝土在钢筋网片两侧是否存在高度差，即是否流平。
6整个试验过程须在5min(分钟)内完成。
三、L型流动仪试验结果的评价方法
1混凝土穿过钢筋网片后在水平方向流平，说明混凝土有足够的穿越钢筋的能力。
2如果粗骨料堆积的钢筋后面，混凝土在钢筋网片两侧存在高度差，则混凝土的穿越能力较差。两侧的高度差越大，说明混凝土的穿越能力越差。
3自密实混凝土穿越钢筋网片流到水平梁边缘的时间，可以在一定程度上反映混凝土的流动性。

自密实混凝土U型箱试验仪

自密实混凝土U型箱（U型仪）用来评定自密实混凝土和物的填充性。其填充性可通过测量比较U型仪两腔混凝土的高度差来实现。当混凝土在U型仪中流动时，U型仪底部的障碍钢筋可仿真现场实际构件中钢筋对自密实混凝土的阻碍作用。

自密实混凝土Ｖ型漏斗

自密实混凝土抗离析性V型箱试验仪（V型漏斗法）
　 

V型流速测定仪  V型流动时间测定仪 V型箱  V型漏斗

自密实混凝土（SVB）的粘度通过Ｖ型漏斗流出时间（tTr）确定。流出时间的测定需要在一个连续流体射束的情况下用V形漏斗测定SVB流出时间（见图2）。通常情况下自密实混凝土（SVB）的流出时间（tTr）在5～20s之间。0317-4690164
　　

自密实混凝土拌合物稳定性试验筒

自密实混凝土拌合物稳定性测试评价装置，包括稳定性检测筒、跳桌，稳定性检测筒三节尺寸相同的圆柱筒叠放组成，最下节圆柱筒设有底板，稳定性检测筒置于跳桌。本新型结构简单、制造方便、操作简单、性能可靠。使用本实用新型测试得到的粗骨料振动离析率参数能够客观、准确反映出拌合物的稳定性。用以模拟施工过程中浇灌于模板中的自密实混凝土在后续浇注引起的振动或其他干扰下自密实混凝土抗离析，抗分层的能力。

CABR-BEC型

混凝土，纤维混凝土刀口约束早期开裂试验设备

1) 借鉴ICBO方法，采用平板刀口诱导约束法，提高混凝土材料的开裂敏感性和有效性；

2) 提供科学的裂缝评价指标，可对混凝土材料开裂性能进行量化比较，提高结果的准确性和复验性；

3) 试验设备成本低廉、简单直观、易于推广。

混凝土刀口约束早期开裂试验设备指标确定

平板刀口约束法的基本原理是在平板试模中采用并行平铺的7道刀口，对被测材料实施等效约束的开裂诱导，能在其它试验条件相同的情况下使试件快速开裂。刀口约束方法以尺寸为800mm×600mm×100mm的平面薄板型试件为标准试件，混凝土试件的表面积为0.48m²，内部置有应力诱导发生器。具体的测试设备如下。

1) 模具 采用钢制模具，模具的四边用槽钢焊接而成，模具四边与底板通过螺栓固定在一起。底板采用不小于5mm 厚的钢板，并在底板表面铺设聚乙烯薄膜隔离层。

2) 应力诱导发生器 模具内的应力诱导发生器共有七根，分别用50mm×50mm、40mm×40mm 角钢与5mm×50mm 钢板焊接组成，并平行于模具短边与底板固定。

3) 风扇：所用风扇能够使试件表面中心处风速达到5m/s。

4) 读数显微镜 应采用40倍的读数显微镜(分度值为0.01mm）测量混凝土裂缝。

试验步骤与注意事项

（1） 试验宜在恒温恒湿室中进行，应能使室温保持在20±2℃，相对湿度保持在60±5％。

（2） 将混凝土浇筑至模具内，混凝土摊平后表面应比模具边框略高，使用平板表面式振捣器或者采用捣棒插捣，控制好振捣时间，防止过振和欠振。

（3） 在振捣后，用抹子整平表面，使骨料不外露，表面平实。

（4）  试件成型30分钟后，应立即调节电风扇直吹试件表面，使试件表面中心处风速为5m/s，风向平行于试件表面。

（5） 从混凝土搅拌加水开始起算时间，到24小时测读裂缝。裂缝长度以肉眼可见裂缝为准，用钢直尺测量其长度，取裂缝两端直线距离为裂缝长度。应测量每条裂缝的长度。当一个刀口上有两条裂缝时，可将两条裂缝的长度相加，折算成一条裂缝。裂缝宽度用放大倍数至少40倍的读数显微镜（分度值为0.01mm）测量，应测量每条裂缝的宽度。

（6）根据混凝土浇注24h 后测量得到裂缝数据，计算平均开裂面积、单位面积的裂缝数目和单位面积上的总开裂面积。

自密实混凝土平板约束早期塑性开裂试验方法
本文采用的早期塑性开裂试验方法参照《混凝土结构耐久性设计与施工指南》，试件尺寸600mm×600mm×63mm，模具边框用63*40*6.3的槽刚制作，模具四边与底板通过螺栓固定在一起，以提高模具的刚度，在模具每个边上同时焊接两排共14个Φ10×100mm螺栓伸向锚具内侧，两派螺栓相互交错，便于浇筑的混凝土能填充密实，当浇筑的混凝土平板发生收缩时，四周将受到螺栓的约束。底板采用不小于20mm的密度板，底板上铺聚氯乙烯薄膜隔离层。模具作为试验装置的一部分，实验时与试件连在一起。按试件配比拌和混凝土，每组试件至少两个，试件按规定条件养护。
试件浇筑、振实、抹平，从而评定混凝土包括塑性收缩、干燥收缩合资收缩影响在内的早期开裂倾向，试件成型2h后取下塑料薄膜，用电风扇吹试件表面，风向平行于试件表面，风速2m/s，环境温度30℃，相对湿度60%。记录开裂时间、裂缝数量、裂缝长度和宽度，从浇筑起，记录至24h。
     

自密实混凝土圆环后期干缩开裂测试方法
如图1所示，试模内环直径为250mm，外环直径为300mm，高150mm。混凝土在两环中成型，浇注完后立即用塑料薄膜遮盖养护，48h后拆除外模，并在试件顶部涂上一层沥青石蜡（或者硅胶密封），以防止混凝土环上表面的水分蒸发，然后将所有试件放置在湿度为50%，温度为20℃的干燥条件下进行养护，从养护初始开始，每隔0.5d定时观测裂缝出现的初始时间tcr，开裂后的试件测试裂缝的宽度，测试时采用100倍裂缝放大镜观测，测试时沿高度均匀选取10个点，用×25倍的带刻度显微镜测试裂缝的宽度再取其平均值作为Wd。tcr和Wd可以用来表征不同配比混凝土相对抵抗收缩开裂能力的高低，连续测量并记录到成型后28d。

自密实混凝土静态抗离析性圆柱模

    自密实混凝土拌合物静态抗离析试验，采用3个等尺寸的 小圆柱，每个圆柱体高200 mm，直径100 mm，竖向重叠放置构 成一个大圆柱体。在无振捣情况下灌入混凝土拌合物浆体，静 放20 min后，将大圆柱拆分成上、中、下3个小圆柱，分别取出 大圆柱上部和下部混凝土浆体并通过4号筛筛洗，将余留筛上 的粗骨料干燥、称重，计算出该拌合物的离析程度的百分比值：

S=（mb-m）t（/mb+m）t/2×100%

式中：S———离析程度百分比；

mb———圆柱体上部筛余骨料称重；

mt———圆柱体下部筛余骨料称重。 

CABR-HJS60L双卧轴 自密实混凝土搅拌机

自密实混凝土双卧轴搅拌机 是我厂按照国家标准要求生产的新一代搅拌机,使用过程中全部骨料颗粒的表面都被水泥浆包裹,使混凝土各组分混合成一种均匀的拌合物,搅拌均匀后的混凝土,颜色一致,同一罐不同部位的混凝土拌合物中砂浆堆积密度的相对误差小于1.0%和单位体积混凝土拌合物中粗骨料重量相对误差不超过5%,更具有低噪音、降低加料口距地面的高度、累计无故障工作时间增加到300h、提高了搅拌机的可靠性等高技术性能，是自密实混凝土试验必备的设备。

主要技术参数：

电 压：380V

空戴载运转噪音≤65dB（A）≥

电机功率：3kw

筒壁厚度≥8mm

公称容量：60L

搅拌叶厚度≥10mm

转 速：47r/min

自密实混凝土沉降趋向性检测筒
　　为了检验自密实混凝土（SVB）的沉降趋向，在高500mm、直径150mm的圆柱体里填满混凝土，在圆柱体三分之一高度处，推入隔板将混凝土试样分为三部分，这三部分混凝土在洗去水泥灰浆后，根据新拌粗骨料的数量差别，能得到混凝土是否有沉降趋向。粗骨料含量少于平均粗骨料含量20%的自密实混凝土（SVB）可以被视为沉降稳定。

SJD—60型强制式单卧轴纤维混凝土搅拌机
本机适用于建筑科研部门，建筑公司及混凝土构件单位试验室，用于对纤维混凝土进行搅拌。

主要技术参数：
(1) 进料容量：96升
(2) 出料容量：60升
(3) 出料容量：66升
(4) 搅拌均匀时间：≤45秒
(5) 搅拌轴转速：45转／分
(6) 电动机功率：2.2千瓦
(7) 电源电压：380伏
(8) 外形尺寸：1520X 530X1060mm

自密实混凝土样品收集板

用于试验过程中自密实混凝土的收集，并进行下一环节的试验。

自密实混凝土全量检测仪

用于自密实混凝土浇筑前实时检测全部混凝土自密实性能的试验方法

Orimet流速仪

Orimet流速仪^[4]要测出竖管中混凝土流空所经历的时间ｔ,并用它除以竖管中的混凝土体积Ｖ_ｍ,得到混凝土拌合物的流出速度ｖ₀(ｖ₀=Ｖ_ｍ/ｔ)。

国标自密实混凝土抗离析性筛析法试验容器

自密实混凝土抗离析性试验方法JGJ/T283-2012

执行标准《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012

A.3.1  本方法适用于测试新拌自密实混凝土抗离析性能。

A.3.2  仪器应符合下列要求：

1  称——称量10kg，感量5g；

2  试验筛——5mm方孔直径的350mm标准筛及托盘各一个；

3盛料器——10L盛料器，应图A.3.2相关要求；

图A.3.2  盛料器形状和尺寸

5  辅助工具——铲子，塑料桶，勺子，橡胶手套等。

A.3.3  试验步骤应符合下列规定：

1  取10L±0.5L混凝土置于盛料器中，放罢在水平位置上，静置15min±0.5min。

2  先将标准筛放在托盘上并一起放在称上去皮，然后将容量筒上部混凝土4.8kg±0.2 kg移出，倒人方孔筛，称量倒入标准筛中混凝土的质量m₀。

3  静置120s±5s后，先把筛及筛上的混凝土移走，称量筛孔流到托盘上的浆体质量m₁。

4  用浆体通过标准筛量反映混凝土离析性。

A.3.4  混凝土拌合物浮浆百分比（SR）应按下式计算：

式中：SR——浮浆百分比（%）；

m₁——通过标准筛的水泥浆质量（g）；

m₀——倒入标准筛混凝土的质量（g）。

自密实混凝土试验室仪器配置表

执行标准《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012

1，自密实混凝土坍落扩展度测定仪     

2，自密实混凝土J环流动障碍高差仪（J环流动仪）  

3，自密实混凝土L型仪用  

4，自密实混凝土V形仪（V型箱）                     

5，自密实混凝土U形仪（U型箱：A型欧洲标准，B型日本标准）元

6，orimet流速测定仪

7.自密实混凝土拌合物稳定性检测筒（跳桌试验方法 

8，自密实混凝土全量检测仪 

9，自密实混凝土沉降趋向试验筒 

10，自密实混凝土压力泌水力试验仪  

11，自密实混凝土弹性模量测定仪   

12，自密实混凝土刀口约束早期开裂试验设备（模具）

13，自密实混凝土平板约束早期开裂试验模具

14，自密实混凝土静态抗离析性能试验柱模

15，自密实混凝土样品收集板  

16，自密实混凝土双卧轴强制式搅拌机（60升专用）

17，自密实混凝土抗压抗折力学性试验机

18，自密实混凝土填充箱（K型箱）

19，自密实混凝土竖向膨胀率试验仪

20，GTM筛稳试验仪

21. 自密实混凝土抗离析性筛析仪