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        C80高性能自密實鋼管柱混凝土試驗研究

        2019-09-27 14:52:05龔鴿
        中國水運 2019年7期
        關(guān)鍵詞:配合比設(shè)計質(zhì)量控制

        龔鴿

        摘 要:本文主要研究了C80高性能自密實混凝土的特點、原材料的選擇過程、以及混凝土生產(chǎn)過程的相關(guān)控制措施。與此同時,混凝土澆筑過程中應(yīng)該保證混凝土的密實性、工作性和強度,試件拆模后可以看出試件的表面密實性良好且非常光滑,由此可以得出,根據(jù)該配合比測得的混凝土可以滿足設(shè)計和施工的要求。本文通過對C80自密實混凝土的研究為混凝土質(zhì)量的提高奠定基礎(chǔ)。

        關(guān)鍵詞:C80自密實混凝土;配合比設(shè)計;質(zhì)量控制

        中圖分類號:U655.56? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? 文章編號:1006—7973(2019)07-0060-02

        高性能混凝土不但需要具有良好的力學(xué)性能和工作性能,還需要具備良好的耐久性和穩(wěn)定性,本文主要對C80高性能自密實混凝土進(jìn)行配合比設(shè)計,針對高性能混凝土的水泥量大、水灰比低以及易收縮等特點,在配制C80自密實鋼管柱混凝土?xí)r添加了粉煤灰、硅粉、礦渣粉、減水劑以及膨脹劑等材料。

        1 C80高性能自密實混凝土的特點

        C80自密實混凝土在進(jìn)行設(shè)計的時候應(yīng)該滿足以下幾點要求:①混凝土設(shè)計強度等級為C80,檢測結(jié)果應(yīng)該滿足混凝土設(shè)計強度的要求;②混凝土應(yīng)該具有良好的流動性、和易性及自密性,因此在澆筑完成后應(yīng)該拆模檢查混凝土的表觀密實度;③在對混凝土進(jìn)行澆筑的時候試驗柱一次性澆筑的方量控制在2m3,立方體鋼管柱尺寸為400×400×6000mm兩根,為了防止鋼管柱中出現(xiàn)裂縫應(yīng)該減小混凝土的收縮量。根據(jù)上述的幾個施工特點,試驗人員應(yīng)該優(yōu)化混凝土的配合比,選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料,對施工過程的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控,減小混凝土的收縮量,使混凝土的各項性能都能滿足施工的要求。

        2 原材料的選擇和配合比的設(shè)計

        在對C80自密實混凝土進(jìn)行生產(chǎn)的過程中,不但需要選擇優(yōu)質(zhì)的骨料,還應(yīng)該摻加高效的外加劑和優(yōu)質(zhì)的摻和料。與此同時,為了使生產(chǎn)的混凝土具有良好的施工性能和耐久性能、低收縮和低水化熱,試驗人員應(yīng)該根據(jù)設(shè)計的配合比來生產(chǎn)和養(yǎng)護(hù)混凝土。

        2.1原材料要求

        水泥:選擇P.Ⅱ42.5水泥,該水泥28天的實際強度52.4MPa,其他指標(biāo)滿足GB175-2007的要求。

        (2)砂:主要使用的是中粗砂,其中實際測量的細(xì)度模數(shù)為2.7,該類砂中泥塊的含量為0.4%,含泥量為0.6%,其他的各項指標(biāo)滿足規(guī)范及設(shè)計圖紙要求。

        (3)粗集料:級配為5~20mm,壓碎指標(biāo)值為10%,針片狀顆粒含量5.6%,泥塊含量0.2%,含泥量0.4%,其他的各項指標(biāo)滿足規(guī)范及設(shè)計圖紙要求。

        (4)礦物摻合料:粉煤灰使用的是優(yōu)質(zhì)Ⅰ級粉煤灰、礦渣粉為“S95級優(yōu)質(zhì)礦渣粉,在選擇硅粉和膨脹劑的時候都應(yīng)該考慮生產(chǎn)廠家的實力,膨脹劑的指標(biāo)應(yīng)該滿足JGJ/T 178標(biāo)準(zhǔn)以及GB 23439的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對粉煤灰的指標(biāo)要求主要如下:燒失量應(yīng)該小于8%,細(xì)度不大于25%,需水量比不大于105%,三氧化硫含量不大于8%,含水量不大于1%。礦渣粉的要求如下:三氧化硫的含量不大于4%,礦渣粉的比表面積不小于350㎡/Kg。硅粉的比表面積不小于15000㎡/Kg,二氧化硅的含量不小于85%。

        (5)減水劑:減水劑使用的是高性能聚羧酸減水劑,該減水劑的的指標(biāo)都滿足GB 8076的要求。

        2.2混凝土配合比的設(shè)計

        該工程混凝土配合比的設(shè)計思路為:①為了增加混凝土的強度,應(yīng)該在混凝土中摻加硅粉;②為了使拆開后的試驗混凝土柱表面光滑、密實,應(yīng)該使用礦渣粉和粉煤灰來代替水泥,達(dá)到減少水泥用量的目的;③為了減少混凝土的收縮,應(yīng)該在混凝土鋼管柱中摻加膨脹劑。其具體設(shè)計如下:

        (1)水膠比(W/B)。根據(jù)該項目的實際和試驗的數(shù)據(jù),初步判定C80混凝土的水膠比范圍是0.24~0.30。

        (2)混凝土每立方米的用水量應(yīng)該不超過155Kg。

        (3)外摻料:根據(jù)試驗可以看出,礦渣粉的摻量為15%,Ⅰ級粉煤灰的摻量為10%,硅粉的摻量為6%,膨脹劑的摻量為7%。

        (4)砂率:混凝土的砂率應(yīng)該控制在32%~40%。

        根據(jù)上述的設(shè)計配合比進(jìn)行試拌驗證,并對各項數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗,檢驗的主要數(shù)據(jù)見表1C80自密實混凝土試配配合比以及表2C80試拌及調(diào)整配合比拌和物性能。

        根據(jù)試驗的結(jié)果可以看出,配合比2中的混凝土拌和物雖然具有良好的流動性、保水性和粘聚性,但是該混凝土拌和物的強度卻比較低;配合比3中的混凝土拌合物擴(kuò)展度小且和易性較差,因此,只有配合比1能滿足相關(guān)的設(shè)計和施工要求。綜上所述,試驗人員應(yīng)該按照配合1進(jìn)行試拌檢驗,試拌檢驗合格后,才能進(jìn)行生產(chǎn)。

        3混凝土生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制

        3.1控制原材料的質(zhì)量

        混凝土原材料在進(jìn)場前應(yīng)該進(jìn)行取樣檢測,試驗人員應(yīng)該嚴(yán)格對各項原材料進(jìn)行進(jìn)場檢測,合格后才能進(jìn)場。

        3.2保證混凝土生產(chǎn)質(zhì)量的相關(guān)措施

        (1)在每天生產(chǎn)前應(yīng)該檢測現(xiàn)場粗細(xì)集料的含水率,然后根據(jù)含水率的數(shù)值換算生產(chǎn)配合比,施工人員在對生產(chǎn)配合比的數(shù)據(jù)進(jìn)行核對后再輸入攪拌系統(tǒng),在投料之前應(yīng)該再次核對數(shù)據(jù)和原材料,確保無誤后才能投入生產(chǎn)中。

        (2)混凝土的攪拌時間應(yīng)該根據(jù)設(shè)計要求來確定,且應(yīng)該不小于120s。

        (3)在混凝土生產(chǎn)結(jié)束后,試驗人員應(yīng)該對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行檢測,其檢測的主要內(nèi)容有:混凝土坍落度及和易性、生產(chǎn)計量精度、擴(kuò)展度、坍損、測溫、強度等,并按照規(guī)定留存試件。

        4生產(chǎn)澆筑過程及控制結(jié)果

        試驗人員應(yīng)該在工地現(xiàn)場對混凝土的擴(kuò)展度和坍落度進(jìn)行檢測,并留存7天和28天的標(biāo)養(yǎng)試件和現(xiàn)場試件。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)可以看出,在28天的時候,結(jié)構(gòu)實體強度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計強度的118%,同養(yǎng)強度和標(biāo)養(yǎng)強度則達(dá)到設(shè)計強度的116%,60天的標(biāo)養(yǎng)強度為設(shè)計強度的121%,所以C80自密實混凝土的強度符合設(shè)計施工的強度要求。

        5 現(xiàn)場管理和施工配合

        5.1 施工準(zhǔn)備要點

        (1)自密實混凝土的流動性較大,所以準(zhǔn)備的試驗?zāi)0鍛?yīng)該具有足夠的穩(wěn)定性、剛度和強度來抵抗混凝土流動而產(chǎn)生的側(cè)壓力,模板間的縫隙應(yīng)該不超過2mm,模板低于最高澆筑表面的部位不能有缺口或開放部位。在施工前施工技術(shù)人員應(yīng)該對鋼筋及保護(hù)層的厚度和模板的支立情況進(jìn)行檢查,一旦發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)該及時處理。

        (2)在澆筑混凝土的過程中,由于混凝土具有較大的粘聚性,所以單純的依靠混凝土自流并不能使試驗柱完全密實,為了使混凝土更加的密實,施工之前應(yīng)該準(zhǔn)備膠木錘,在對柱體進(jìn)行澆筑的過程中,施工人員可以在鋼管的外側(cè)或者柱模板外側(cè)用橡木錘進(jìn)行敲擊。

        5.2 泵送澆注控制要點

        (1)在泵送施工之前,應(yīng)該根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況裝備泵送設(shè)備,從而滿足混凝土順利澆筑的需求。與此同時,為了保證C80自密實高性能混凝土的質(zhì)量和泵送的連續(xù)性,應(yīng)該在施工的現(xiàn)場放置備用泵,防止泵送設(shè)備在施工過程中發(fā)生故障而影響到混凝土的施工質(zhì)量。

        (2)在對混凝土卸車之前,應(yīng)該二次攪拌混凝土,為了保證混凝土的均勻性,二次攪拌的時間不應(yīng)該小于2分鐘,與此同時,還應(yīng)該對混凝土的質(zhì)量進(jìn)行測定,一旦混凝土的指標(biāo)不滿足施工的要求,就不能進(jìn)行澆筑。

        (3)為了在自密實混凝土高工作性能消失前完成澆筑和泵送的過程,自密實混凝土的澆筑時間應(yīng)該控制在120分鐘以內(nèi)。

        5.3 養(yǎng)護(hù)

        為了減少混凝土的干縮裂縫和溫差,混凝土在澆筑完成后使用薄膜覆蓋,除此之外,在拆除模板之后,應(yīng)該在混凝土的表面刷一層養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

        6結(jié)論

        (1)為了使C80自密實混凝土滿足設(shè)計的指標(biāo),減少混凝土的收縮量、增加混凝土的外觀質(zhì)量和密實性,在優(yōu)化配合比的時候可以合理的添加摻合料。

        (2)本文中所檢測的C80高性能自密實混凝土強度均滿足設(shè)計要求,且28天的標(biāo)養(yǎng)強度大于92.6MPa,因此該混凝土的配合比符合施工和設(shè)計的要求。

        (3)在切開試驗的鋼管柱后可以看到混凝土的表面光滑、密實度高,沒有出現(xiàn)開裂和分層的現(xiàn)象,所以由此可以判斷該試驗中C80自密實混凝土的配合比和生產(chǎn)數(shù)據(jù)是切實可行的。

        綜上所述,本文中選擇的原材料和C80自密實混凝土的配合比經(jīng)試驗的檢驗是符合工程設(shè)計要求的。

        參考文獻(xiàn):

        [1] CECS203:2006,自密實混凝土應(yīng)用設(shè)計規(guī)程[S].

        [2] 廉慧珍,張青,張耀凱.國內(nèi)外自密實高性能混凝土研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].施工技術(shù),1999.28(5).

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