■王 松 ■蘇州高新區(qū)建新審圖技術服務所,江蘇 蘇州 215163
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。
《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)
強度等級:C40
填充性:SF1
其他:具有一定的微膨脹性。
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。
(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):
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).