自流平混凝土（S C C ）在工程中得到了迅速的推广应用。自流平混凝土依靠自身重量穿过密集的钢筋填充空隙，而不需要振捣，特别适用于复杂的结构构件。
预制/ 预应力混凝土研究所编制的自流平混凝土应用指南中要求“对新拌的S C C 要进行钢筋粘结力试验，以检查S C C 对钢筋的粘结力要等于或好于使用同类钢筋的普通混凝土。”指南还要求进行“锚固端长度试验或直接荷载试验。”因为S C C在浇筑期间不需要外部振捣，一些工程师担心S C C对预应力钢筋的粘结力是否可靠。
工程中遇到的问题
堪萨斯交通部（K D O T ）希望在桥梁构件上使用S C C 来提高美观性和钢筋密集区域混凝土的质量。因为在浇筑T 型构件时，其翼缘的模板处容易存留空气，使混凝土上表面形成麻面，如图1所示。如果使用自流平混凝土，就可以避免这类质量问题。
在桥梁上允许使用S C C 之前，当地施工方堪萨斯洲Newton 市的预应力混凝土公司（PCIN）要求研究S C C 对钢筋的粘结性和抗弯性。P C I N 是通过了PCI 认证允许生产桥梁构件的公司。PCIN 研制了S C C 的配合比。
由于S C C 不需要外部振捣，K D O C 所关心的是S C C 与预应力钢筋的粘结力能否达到普通混凝土同样的效果。需要研究预应力钢筋在S C C 中的传递长度和锚固所需的延伸长度。
背 景
传递长度是指将预应力有效地从钢筋传递到混凝土所需的距离；延伸长度是构件抵抗外部荷载所需的锚固长度。当外部荷载作用于受弯构件时，构件是通过增加内部抗拉与抗压能力来提高抗弯能力的。钢筋的抗拉能力是通过锚固端的锚固力和钢筋与周围混凝土之间的粘结力实现的。
目前的ACI318 规范（ACI 是美国混凝土研究所）和A A S H T O （美国国家高速公路协会与交通局）的设计标准都不强调S C C 用于预应力混凝土。A C I 3 1 8 规范表述的传递长度和锚固长度是根据对普通混凝土所做的试验得出的。
传递长度：
Ltr=fsedb/3 （ 1）
延伸长度：
Ldev= fsedb/3+（fps-fse）db （ 2）
式中d b 为钢筋直径（单位in）；
f se 为施加预应力的钢筋损失允许的部分应力后的有效应力（单位ksi）；
fps 为预应力筋的计算最大极限应力（单位ksi）。
A A S H T O 还要求对预制/ 预应力梁在使用公式（2 ）进行计算时还要乘以1.6 的系数。
堪萨斯洲大学对表1 和表2 所列的大体积混凝土进行了拔出试验。结果表明，S C C 的初始滑动荷载和最大荷载都低于Logan 要求的混凝土（表3 和表4）
Logan 要求所有直径1/2in（13mm）的钢筋的平均抗拔强度应为36kip（160kN），6 个样品的最大变异系数为1 0 %。
Logan 还提出了附加要求，即钢筋直径为1/2in时的最小平均初始可见滑动时的荷载值为1 6 k i p（71kN）。此外，PCIN 建议的SCC 初期滑动荷载和最大拔出荷载低于16 kip和36 kip（160kN）。在LBPT所做的梁的受弯试验中使用的相同的带肋钢筋，显示了较好的粘结力。这种钢筋可考虑为控制筋。
试验程序
根据L B P T 的初期结果，需要试验确定全比例钢筋延伸长度，进一步研究S C C 与预应力钢筋的组合特性。因此，K D O T 建立了评价预应力S C C 构件的试验程序。
材料特性
所有抗弯试验样品中的预应力钢筋都要符合L B P T 的试验程序要求。钢筋质量试验使用L o g a n建议的混凝土，而不是S C C 。表5 是试验结果。初期滑动时的荷载平均值为21.6kip（96.1kN），平均最大荷载为39.6kip（176kN）。这些值都大于要求的最小值16kip（71kN）和36 kip（160kN）。所以，这些钢筋可以用于这项试验。这些钢筋都涂有防锈漆并用于所有的抗弯试验。
新拌混凝土的评价——在样品的浇筑期间，要对S C C 进行试验以确定其工作性能。浇筑时，并没有现成的用于SCC 试验的ASTM 标准，但是PCI 的预制/ 预应力自流平混凝土内部导则中给出了评价新浇筑S C C 质量的方法。
在浇筑过程中对S C C 的坍落度、粘度指数（图
2）、J 环试验（图3）和L 盒试验（图4）进行了测试。
坍落度试验用来评价自流平混凝土靠自重变形的能力，J 环试验和L 盒试验用来评价S C C 的通过能力和块体抵抗能力。坍落度试验和J 环试验的差异不超过2in（50mm）；L 盒试验见于预制/ 预应力自流平混凝土内部导则中。L 盒试验的h 2 / h 1建议为0.8~1.0，（h2 是L 盒试验中混凝土样品的高度，h 1 是长度）。但是在工业规范中没有给出这个比值。
硬化后的混凝土特性——根据A S T M 标准对测量的S C C 的试验结果分析计算了抗压强度和弹性模量。为了测量S C C 浇筑后一天的抗压强度，需要对样品施加初期荷载。制作了三个4in × 8in（100mm× 200mm）的圆柱形样品。图5 是典型的SCC 抗压强度—时间曲线。
传递长度的测量
应用M a s t 的钢筋滑动理论，通过试验确定梁的传递长度。在构件端部可以测量出钢筋端部的滑动值。在卸荷之前，先用锯在钢筋上锯出一个标志，该标志距离混凝土样品约1in（25mm），见图6。
试验机上夹持钢筋束的钢块一般夹住钢筋束末端处0.5in（12.7mm）就可以了。
试验机钢块到钢筋束标志之间的距离用千分表测量，千分表的精度为0.001in（0.025mm），见图7 。此值作为卸载后测量钢筋端部滑移量的基准值。随后要记录样品试验的时间。根据端部滑移量的测量值，用下式计算传递长度：
Δ=avg fsiLtr/Eps
式中Δ是端部滑移量或测量的钢筋上的标志到样品端面之间的钢筋弹性缩短量（单位是i n ）；
avg fsi 是预应力释放后相应传递长度下的平均初始钢筋应力（单位是ksi1，1ksi=6.895MPa）；Ltr 是传递长度（单位是in）；Eps是钢筋的弹性模量（单位是ksi，1ksi=6.895MPa）。假定在梁端部的钢筋应力从0 变化到应力曲线的直线段的顶点：
Δ=0.5 fsiLtr/Eps
则传递长度为:
Ltr=ΔEps/（0.5fsi）
样品类型
制作了1 2 个单筋、锚固长度不同的加长样品用于试验研究。由于人工操作的误差，只有1 1 个样品做到了破坏。单筋样品用于评价两种锚固长度。有两种不同截面的样品， 以便评价所谓的“顶部——钢筋”效应，在钢筋以下浇筑1 2 i n 或
更厚的混凝土。A C I 要求在低于延伸长度的构件中或接合部，新拌混凝土中锚固长度大于1 2 i n的水平钢筋的延伸长度要乘以1 . 3 。A A S H T O 在计算传递长度时也对钢筋延伸长度使用了相同的1.3 的倍数。
第一类样品的横截面为8in × 12in 的矩形。单筋梁样品的代号为SSB（Single-Strand Beam）。截面内包括单根预应力筋，深度d p 为10in，见图8 。此
样品的宽度大于Logan 使用的宽为6.5in 的样品，为的是提供更大的剪力。由于没有剪力筋，因此希望样品的截面尽量大一些。 在正常的受弯情况下，钢筋束的应变约占应变计算结果的2.94%。此值低于Buckner 要求的加长样品的最小应变值3.5% 的要求，并大于Logan 根据单筋梁受弯试验，在钢筋断开、样品破坏时计算得到的2 . 0 % 的结果。
顶部钢筋束梁（TSBs）的样品用来估计顶部钢筋束的影响。这些样品宽3in，高24in，见图9。样品中的钢筋到样品底面的距离为2 2 i n ，远大于AASHTO 要求延伸长度乘以1.3 后得到的12in 的高度。在跨中使用了泡沫聚苯乙烯块，使高度从24in减小到12in，见图9 和图10。
多股钢筋束，延伸长度的样品——除了单筋样品外，还制作了四个多股钢筋束的样品，以便研究其延伸长度的影响。样品做成T 形，以便在钢筋正常的弯矩范围内，样品能提供产生较大拉应力所需的受压区。计算的应变大于3.5%，该T 形梁记为TB。在横截面高度19in 处有5 根底筋，横截面全高为21in，受压翼缘的宽度为36in，见图11。在距中心6 i n 的钢筋网和翼缘处使用了直径为半i n（1 3 m m ）的剪力筋，以满足A C I 的剪力要求，见图12。
