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        某辦公樓鋼管混凝土柱自密實混凝土配合比設計

        2015-12-02 01:47:16蘇州高新區(qū)建新審圖技術服務所江蘇蘇州215163
        江西建材 2015年6期
        關鍵詞:混凝土質量

        ■王 松 ■蘇州高新區(qū)建新審圖技術服務所,江蘇 蘇州 215163

        1 項目概況

        建筑面積:25876m2;地上7 層,地下1 層。

        結構體系:鋼框架結構。

        構件尺寸:鋼管混凝土柱采用矩形截面,多數(shù)鋼柱截面尺寸為400×400mm,個別荷載較大處截面尺寸為500 ×500mm,建筑中部每兩層通高,從下至上分別為大廳、報告廳、屋頂花園,跨度達31m,鋼管柱截面尺寸為700 ×700mm。

        混凝土性能:混凝土強度等級為C40,每層層高為4.2m,鋼柱以每2-3 層為一節(jié),為方便施工,確保工程質量,鋼管混凝土柱采用自密實混凝土澆筑??紤]到混凝土的收縮變形,為了使混凝土與矩形鋼管緊密結合,在拌合混凝土時摻入一定量的膨脹劑,制成微膨脹自密實混凝土。

        2 設計依據

        《自密實混凝土應用技術規(guī)程》(JGJ/T 283-2012)

        《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ 55-2011)

        3 自密實混凝土性能要求

        強度等級:C40

        填充性:SF1

        其他:具有一定的微膨脹性。

        4 原材料性能

        水泥:P.O42.5,表觀密度ρc=3.1g/cm3;

        粉煤灰:Ⅱ級粉煤灰,表觀密度ρm=2.3g/cm3;

        細骨料:河砂,2 區(qū)中砂,表觀密度2.62g/cm3;

        粗骨料:碎石,5—20mm 連續(xù)級配,表觀密度2.7g/cm3;

        膨脹劑:ZY 高性能膨脹劑;

        外加劑:聚羧酸系高性能減水劑。

        5 配合比設計(以1 立方混凝土為例)

        (1)粗骨料用量

        表5.2.1 粗骨料的體積

        本工程自密實混凝土填充性的性能等級為SF1,根據JGJ/T 283表5.2.1 取Vg=0.335m3,質量mg=Vg·ρg=0.335 ×2.7 ×103=905kg。

        (2)砂的用量

        砂漿體積Vm=1-Vg=0.665m3;

        砂漿中砂的體積分數(shù)Φs取0.435,則砂的體積Vs=Vm·Φs=0.665 ×0.435=0.289m3;砂的質量ms=Vs·ρs=0.289 ×2.62 ×103=758kg。

        (3)漿體體積Vp=Vm-Vs=0.665-0.289=0.376m3

        水泥表觀密度ρc=3.1g/cm3;

        β1—粉煤灰占膠凝材料的質量分數(shù),根據JGJ/T 283 第5.2.1 條要求,β1不宜小于0.2;條文說明中的表17 規(guī)定:

        表17 礦物摻合料膠凝系數(shù)

        取β1=0.3;粉煤灰表觀密度ρ1=2.3g/cm3。

        β2—膨脹劑占膠凝材料的質量分數(shù),根據生產廠家的使用建議,取ZY 高性能膨脹劑β2=8%,表觀密度ρ2=2.95g/cm3。

        (5)計算自密實混凝土配制強度fcu,0

        根據《普通混凝土配合比設計規(guī)程》,fcu,0≥fcu,k+1.645σ,取σ=5.0MPa;

        則fcu,0≥40 +1.645 ×5?fcu,0≥48.225MPa

        (6)計算水膠比mw/mb

        mw——水的質量(kg)

        mb——膠凝材料的質量(kg)

        fce——水泥的28d 實測抗壓強度(MPa),fce=42.5 ×1.1=46.75MPa

        γ——粉煤灰的膠凝系數(shù),取γ=0.4

        (7)計算膠凝材料的質量mb

        mb=;ρw為混凝土拌合水的表觀密度,ρw=1000kg/m3

        Va——每立方米混凝土中引入空氣的體積,依據JGJ/T 283 的建議值以及所使用外加劑的性能,設定自密實混凝土的含氣量為1.5%即15L。

        (8)水的質量mw=mb·(mw/mb)=528 ×0.326=172kg。

        (9)計算各膠凝材料的質量

        粉煤灰質量mm=mb·β1=528 ×0.3=158kg

        ZY 高性能膨脹劑質量m'm=mb·β2=528 ×0.08=42kg

        水泥的質量mc=mb-mm-m'm=528-158-42=328kg

        (10)聚羧酸系高性能減水劑用量取膠凝材料用量的1.4%

        減水劑用量mca=mb·α=528 ×1.4%=7.4kg

        (11)該工程混凝土的配合比為(單位:1 立方米):

        6 結束語

        經過試配,混凝土的自密實性能滿足規(guī)范中的各項指標要求;經混凝土強度試驗,混凝土試件的強度代表值滿足標準養(yǎng)護28d 的強度要求。在施工過程中,混凝土不需要振搗,避免了人為因素造成的混凝土欠振、漏振、過振等問題,使?jié)仓幕炷临|量比較均勻,施工質量容易保證。在混凝土澆筑過程中留置了標準養(yǎng)護試件及同條件養(yǎng)護試件,每組試件的強度代表值均滿足設計強度要求,經混凝土強度評定,符合評定標準的要求。施工單位技術人員會同監(jiān)理單位采用人工敲擊法對每根鋼管柱進行了檢測,未發(fā)現(xiàn)鋼管壁與混凝土脫空等質量缺陷;經超聲法檢測,鋼管混凝土柱的密實度良好,鋼管壁與混凝土之間黏結較好,無蜂窩、孔洞、脫黏等質量缺陷。

        [1]《自密實混凝土應用技術規(guī)程》(JGJ/T 283-2012).

        [2]《普通混凝土配合比設計規(guī)程》(JGJ 55-2011).

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