黑色自密实混凝土

黑色自压实砼（Black Self-Compacting Concrete，简称黑色SCC）是一种兼具高流动性、高密实性、高抗离析性且色泽为黑色的特殊砼，能够在自重作用下无需振捣即可一致压实密实模板角落和钢筋间隙，同时满足工程对强度、持久性及表观性的要求。具体解析：

一、核心特性

1. 自压实性

高流动性：坍落扩展度≥600mm（或T500时间≤2秒），能轻松流过密集钢筋（间距≤300mm），无需振捣即可充满模板。

高抗离析性：粗骨料一致悬浮，拌合物匀质性好，浇筑后无分层、泌水或粗骨料堆积。

间隙通过性：可顺利通过钢筋间隙（如Φ32mm钢筋组成的300mm×300mm网格）而不堵塞。

2. 黑色表观

通过添加黑色矿物掺合料（如冶金渣、黑色石粉）或黑色颜料（如氧化铁黑、炭黑），使砼硬化后呈现一致黑色，满足建筑美学需求（如清水砼、装饰构件）。

3. 力学与持久性

强度等级通常为C30-C60，满足结构承载要求；

低水胶比（0.28-0.35）和高胶凝成品材料使用量（450-600kg/m³）赋予其高压实度，防渗入能力、抗冻性及耐腐蚀破坏性优于普通砼。

二、核心添加剂品材料组成

成品材料 作用与要求

水泥 普通硅酸性物质盐类物质水泥（P·O 42.5或P·O 52.5），需与掺合料相容，保证强度和持久性。

矿物掺合料 粉煤灰（Ⅰ级）、矿渣粉（S95级）或硅灰，提升工作性和持久性；黑色掺合料（如冶金渣、黑色石粉）赋予黑色。

粗骨料 连续级配碎石（5-20mm或5-25mm），含泥量＜0.5%，针片状颗粒含量＜5%，预防阻碍流动性。

细骨料 中砂（细度模数2.3-3.0），含泥量＜2%，保证拌合物匀质性。

外加剂 减水剂（聚羧酸性物质系，减水率≥25%），增稠剂（如纤维素醚）调节黏度，消泡剂减少气泡。

黑色颜料 氧化铁黑（Fe₃O₄，着色力强、环境耐受性好）或炭黑（需注意分散性），掺量通常为水泥质量的0.5%-3%。

三、配合比设计要点

1. 低水胶比：0.28-0.35，通过减水剂实现高流动性而不泌水。

2. 高胶凝成品材料使用量：450-600kg/m³，密实骨料间隙并保证强度与压实度。

3. 砂率：45%-55%，保证拌合物黏聚性和流动性平衡。

4. 矿物掺合料级配合比例：粉煤灰或矿渣粉替代20%-40%水泥，提升工作性和持久性；黑色掺合料需根据色泽需求调整（通常替代5%-15%水泥）。

5. 外加剂掺量：聚羧酸性物质减水剂掺量0.8%-1.5%（占胶凝成品材料质量），消泡剂0.01%-0.03%。

示例配合比（C40黑色SCC）：

水泥：380kg/m³

粉煤灰：120kg/m³（替代30%水泥）

矿渣粉：80kg/m³（替代20%水泥）

砂：700kg/m³

石子：1050kg/m³

水：140kg/m³（水胶比0.32）

减水剂：6.5kg/m³（1.7%掺量）

氧化铁黑：12kg/m³（3%水泥质量）

四、施工作业工艺要点

1. 模板与钢筋要求

模板需密封性好（预防漏浆），接缝严密；钢筋间距≤300mm，保护层深度偏差≤±5mm。

2. 搅拌与运输

搅拌时间：比普通砼增加30-60秒（保证颜料和掺合料一致分散）。

运输时间：从出机到浇筑完毕≤90分钟（夏季需缩短至60分钟），预防坍落扩展度损失＞30%。

3. 浇筑与成型

浇筑高度：单次浇筑高度≤500mm，预防离析；可采用高位漏斗或泵送（泵送压力≤16MPa）。

密实顺序：从低处向高处连续浇筑，预防气泡积聚（必要时辅以轻微插捣辅助排气）。

4. 养护

保水养护：浇筑后12小时内涂覆塑料薄膜或土工布，保持表层湿润≥7天（受热天气需洒水降温）。

气温控制：冬季施工作业需保温（涂覆棉被+加热），夏季预防阳光曝晒（遮阳或洒水降温）。