采用卵石作骨料的C60高強(qiáng)混凝土施工

  郴州金星大廈地下1層,地上24層,建筑面積近2萬m2,頂標(biāo)高86.200 m,采用鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)。從-5.500~22.500 m標(biāo)高內(nèi)的框架柱、剪力墻、電梯井壁混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為C60,柱截面為(800 mm×800 mm)~(500 mm×500 mm),剪力墻厚400~300 mm,高強(qiáng)混凝土量達(dá)1 500 m3。該工程被評(píng)為1996年度湖南省優(yōu)質(zhì)樣板工程。

  1 原材料選擇

  1.1 高效外加劑

  通過對(duì)國內(nèi)8家高效減水劑生產(chǎn)廠家提供的試樣試驗(yàn),經(jīng)比較選定天津產(chǎn)UNF-5型高效減水劑。

  1.2 水泥

  選用湖南省東江水泥廠生產(chǎn)金磊牌525號(hào)普通硅酸鹽水泥,標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量26%以上。

  1.3 粗骨料

  粗骨料的強(qiáng)度、大小、形狀、級(jí)配、礦物成分等因素對(duì)高強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度有較大影響。高強(qiáng)混凝土的粗骨料宜選用致密堅(jiān)硬的石灰?guī)r碎石,但附近多家碎石場供應(yīng)量難以滿足施工要求,故改用卵石,其壓碎指標(biāo)明顯優(yōu)于碎石,但強(qiáng)度和與水泥漿體的界面結(jié)合劣于碎石。

  通過對(duì)多家卵石場進(jìn)行調(diào)查、取樣、試配和試壓,最后選定的卵石粒徑為10~30 mm,壓碎指標(biāo)6%~9%,含水率1%~2%,但含泥量較大,施工時(shí)全部用水沖洗。

  1.4 細(xì)骨料

  河砂選用橋口洗砂場提供的洗砂,細(xì)度模數(shù)為2.60~2.80,含水率3%~5%,含泥量較小。

  1.5 活性礦物摻合料

  因當(dāng)?shù)鼗钚該胶狭蟻碓词芟?,粉煤灰含碳量過高,燒失量指標(biāo)僅達(dá)Ⅲ級(jí)粉煤灰要求,不能用于C60高強(qiáng)混凝土中,故本工程配制C60高強(qiáng)混凝土?xí)r未加任何活性礦物摻合料。

  2 混凝土配合比與坍落度的確定

  2.1 配合比確定

  我們確定配合比主要考察指標(biāo)是:fcu,0≥69.87 MPa;彈性模量E>3.6×10 4(N/mm2);初始坍落度140~160 mm;和易性良好。根據(jù)以上技術(shù)參數(shù),我們從106組試塊配合比中篩選出本工程C60混凝土配合比。每立方米混凝土材料用量為水泥500 kg,水145 kg,砂620 kg,卵石1 380 kg,UNF-5型高效減水劑5 kg。

  2.2 坍落度的確定

  高強(qiáng)混凝土施工時(shí)正逢夏季,氣溫達(dá)28~36℃,而C60高強(qiáng)混凝土水泥用量較多,用水量較少,故混凝土坍落度損失比較大。經(jīng)現(xiàn)場抽樣測定,初始坍落度為140~160 mm,15 min時(shí)為110~130 mm,30 min時(shí)為70~90 mm,可滿足施工要求,因此從出料到入??刂圃?0 min以內(nèi)。為避免坍落度損失過大,施工中采取了以下措施:

  (1) 混凝土出料后要求在15 min內(nèi)用完,一般不超過20 min;

  (2) 高強(qiáng)混凝土安排在夜晚或溫度較低時(shí)施工;

  (3) 卵石在攪拌前濕水降溫,嚴(yán)格按進(jìn)料、攪拌程序進(jìn)行攪拌。

  3 高強(qiáng)混凝土施工

  3.1 混凝土攪拌及運(yùn)輸

  該工程混凝土攪拌采用500 L強(qiáng)制式攪拌機(jī)。在后臺(tái)安裝1臺(tái)地磅,計(jì)量的允許偏差控制為水泥±2%,水±1%,粗、細(xì)骨料±3%,外加劑(UNF-5)±1%。

  砂、石含水率在現(xiàn)場測定,并從用水量中扣除,相應(yīng)增加砂、石用量,做到計(jì)量準(zhǔn)確。

  混凝土進(jìn)料、攪拌流程為:石子→水泥→砂子→加水?dāng)嚢? min→加高效減水劑再攪拌1.5 min→出料。出料后直接用塔吊將C60混凝土吊運(yùn)至澆筑點(diǎn)。

  3.2 混凝土澆筑

  混凝土運(yùn)輸過程中若發(fā)現(xiàn)離析現(xiàn)象,必須在現(xiàn)場二次攪拌后再入模。用插入式高頻振搗器隨澆隨搗,每次下料厚度不宜大于500 mm,采用快插慢拔方法,做到振搗均勻密實(shí)。

  梁柱接頭部位混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同,故距柱邊500 mm處的梁(或板)上沿45°斜面(向柱外側(cè)下料)用5 mm×5 mm鐵絲網(wǎng)隔開,利用高強(qiáng)混凝土的低流動(dòng)性,先澆筑柱核心部位的高強(qiáng)混凝土,后澆梁、板低強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。

  3.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

  混凝土接近終凝時(shí)即用草袋覆蓋灑水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d。

  4 混凝土質(zhì)量評(píng)定

  4.1 試塊情況

  根據(jù)現(xiàn)場同條件養(yǎng)護(hù)的63組試塊試壓結(jié)果,得知:fcu,max=68.8 MPa,fcu,min=57.6 MPa,同批量平均值m fuc=61.1 MPa,標(biāo)準(zhǔn)值fcu,k=60 MPa,標(biāo)準(zhǔn)差σfcu=3.52 MPa。按GB50204-92標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)計(jì)方法評(píng)定混凝土強(qiáng)度,評(píng)定結(jié)果表明該批C60混凝土為合格。

  4.2 構(gòu)件情況

  本次施工的C60高強(qiáng)混凝土未使用摻合料,有可能造成混凝土收縮增大,對(duì)此從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采取了措施:

  (1) 柱子箍筋采用小直徑密箍筋;

  (2) 剪力墻雙排雙向鋼筋,施工時(shí)將橫向水平筋綁扎在豎向筋外側(cè),橫向水平分布筋同樣采用小直徑密分布。

  由于采取上述措施,高強(qiáng)混凝土柱和剪力墻均未發(fā)現(xiàn)裂紋等異常情況。 


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